(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Они могут вызываться либо проводимостью ЖК, л-электрическим полем (полевые эффекты), электрооптических эффектов, обусловленных проводимостью, ц, большее применение для элементов индикации нашло динамичес рассеяние света, а из полевых эффектов - скручивание нематй с кой фазы.

Простейший ЖК-индикатор, основанный на эффекте динам-ческого рассеяния света (рис. 4.16), состоит из дв

I f t It

Свет а)

Рис. 4.17. Ориентация молекул в ЖК-индикаторе при отсутствии (а) и наличии (б) напряжения

параллельных стеклянных пластин 1 с нанесенными на внутренн поверхности прозрачными электродами 2 из окиси олова (при раб на просвет ) и слоя жидкокристаллического вещества 3 между ни При работе в режиме отражения света один из электродов выпол ется зеркально отражающим (алюминий, никель). Толщина слоя ж кого кристалла составляет 10-25 мкм. Уплотнительные прокла 4 изолируют объем и определяют зазор между- пластинами. Прово щие электроды связаны с внешними выводами 5 прибора. Индика-требует внешнего освещения или подсвета.

В индикаторах с эффектом динамического рассеяния света в ? матический ЖК вносится добавка небольшого количества ионн-~ соединений (электролита). При отсутствии напряжения ориентац? вытянутых молекул ЖК упорядочена (см. рис. 4.15, а). МолекУ располагаются перпендикулярно плоскостям обоих электро (рис. 4.17, а) или имеют относительно них некоторый наклон. В, ходной ориентации молекул слой ЖК прозрачен.

С приложением напряжения возникает движение ионов элект! лита в направлении электродов (на рис. 4.17, б показано направле движения только положительных ионов), вызывающее беспоря ное перемещение молекул жидкого кристалла (турбулентное дв ние) и его перемешивание. Создается динамическая неустойчиво: ориентации молекул ЖК, и их упорядоченная ориентация наруШС ся. Молекулы создают сильное рассеивающее действие падаюШ-свету, ЖК теряет прозрачность, и цвет его становится молочн лым. При снятии напряжения питания молекулы ЖК возвраща1 в исходное состояние ориентации, прозрачность слоя восстанав, ваеТся,

3-0-

/-0

Свет б)



Присутствие ионов в ЖК обусловливает проводимость индика-т0ров с динамическим рассеянием света и протекание через жидкий кристалл тока при наличии напряжения. Вследствие ионной проводимости создается опасность электролитического распада жидкокристаллического вещества, особенно при питании от источника постоянного напряжения. Для повышения срока службы индикаторов

Первый поляризатор

Маточник света

Ориентация Второй молекул поляризатор


~и 0 5)

Рис. 4.18. Ориентация молекул в ЖК-индикаторе со скручиванием нематической фазы при отсутствии (а) и наличии (б) напряжения

их питание осуществляют от источников переменного напряжения (обычно прямоугольной формы) с частотой 25-200 Гц. Амплитуда рабочих напряжений равна 15-30 В. Изменение оптических свойств наступает при пороговом напряжении 5-10 В. Время изменения оптического состояния после подачи или снятия напряжения питания составляет 50-300 мс. Максимально достигаемая контрастность равна 20-40. Потребляемый ток лежит в пределах 5-25 мкА/см2, а мощность - 50-550 мкВт/см2. Срок службы достигает 10 тыс. ч.

В индикаторах со скручиванием нематической фазы ( т в и с т - э ф ф е к т о м ) исходному состоянию отвечает скрученная структура молекул нематического ЖК в межэлек-тРодном промежутке (рис. 4.18, а). По мере удаления от одной плоскости электрода к другой угол поворота молекул увеличивается и Достигает 90°. Одним из методов создания такой ориентации молекул является полировка внутренних поверхностей стеклянных пластин в одном направлении и затем установка их с поворотом на 90° относительно направления полировки. При работе на просвет на внешние поверхности стеклянных пластин наносят поляризационные пленки. Плоскости поляризации поляризаторов взаимно перпенди-Улярны (скрещены). Если индикатор должен работать в режиме Ряжения, то за вторым поляризатором помещают отражатель.

На рис. 4.18, а приведена модель ЖК-ячейки, помещенной между 1п/М/Я поляризаторами со скрещенными направлениями поляриза-пл П0Казаны стрелками). В отсутствие возбуждающего напряжения

°скополяризованная световая волна, образованная первым



поляризатором, поворачивается на 90° при прохождении слоя щ кого кристалла. Ее пропускает второй поляризатор, поскольку $ скость световой волны, прошедшей ЖК, будет совпадать с плоское1 поляризации этого поляризатора. ЖК-ячейка оказывается с в л о й и прозрачной.

Приложенное к индикатору напряжение (рис. 4.18, б) вызыв поворот молекул и установку их параллельно вектору электричес. го поля. Скрученная структура молекул исчезает. Слой ЖК не здает поворота плоскополяризованной световой волны. Проходящ, через ЖК поляризованный свет не пропускается вторым поляри! тором. ЖК-ячейка становится темной и непрозрачной. При сн тии возбуждающего напряжения скрученная структура моле восстанавливается. Второй поляризатор пропускает свет, и ячей вновь становится светлой.

Эффект скручивания нематической фазы в отличие от эффекта намического рассеяния света является чисто полевым. Для его pea зации пропускать ток через ЖК-ячейку не нужно, что дает суще венный выигрыш в энергопотреблении.

Управление индикатором также производят переменным нап| жением. Рабочие напряжения составляют 5-10 В, а пороговое % пряжение - 0,9-1,5 В. Время изменения оптического состояй то же, что и в индикаторах с динамическим рассеянием света. Маки мально достигаемая контрастность значительно выше (30-10 Потребляемый ток и мощность существенно меньше (1-10 мкА/d и 5-50 мкВт/см2). Срок службы достигает 50-100 тыс. ч. \

Жидкокристаллические индикаторы работают в ограниченн температурном диапазоне. Это обусловливается, во-первых, ог ничейным диапазоном температур, при котором вещества прояв4 ют свойства жидких кристаллов: температура от -5 до -30°С оп;: деляет их точку плавленият~температура от +60 до +80°С соотв; ствует точке просветления . Во-вторых, в области отрицательно температур существенно увеличивается время изменения оптически го состояния (индикаторы становятся недопустимо инерционным Типичный температурный диапазон индикаторов составляет от до +50°С. При отрицательных температурах окружающей ср осуществляют подогрев индикаторов.

Жидкие кристаллы нашли преимущественное применение в бу венно-цифровых индикаторах. Эти индикаторы выполняют со знаК; синтезированием. Прибор содержит сигнальный и знаковые электЦ ды. Сигнальный электрод выполняют сплошным. Он может быть иЩ зрачным или отражающим. Прозрачные знаковые электроды име!р вид сегментов. Они создаются во второй электродной плоскости й дикатора. Число сегментов зависит от используемой знакосинте рующей фигуры и может быть самым различным. Различным мо быть в приборе и количество знакосинтезирующих фигур (знакомест Высота отображаемых знаков в ЖК-индикатерах достигает 50 мм.

ЖК-индикаторы, так же как и полупроводниковые индикатору находят в настоящее время все большее применение и являются вес ма перспективными. Они охватывают области применения полупр



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.