О жидких кристаллах замолвите слово...
Эти вещества – «жидкие кристаллы», или коротко, ЖК так прочно вошли в наш обиход, что мы уже не замечаем их присутствия повсюду: в ручных часах на запястье, в электронном будильнике у изголовья, на панели стиральной машины, духовки, холодильника, на пульте дистанционного управления кондиционера, да теперь уже и на утюге и пылесосе. А уж о компьютерных мониторах и телевизионных панелях и говорить нечего…
Между тем лишь очень небольшая доля миллионов пользователей ЖК-дисплеев имеет представление о том, что, собственно, это такое – жидкие кристаллы. Возможно, кое-кто усматривает в них какую-то аналогию с драгоценными камнями, извлеченными из недр земли и превращенными в жидкость неведомыми силами. А между тем жидкие кристаллы – это особые органические вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов (анизотропия). По структуре ЖК представляют собой жидкости, похожие на желе, состоящие из молекул вытянутой формы, определённым образом упорядоченных во всем ее объёме. Наиболее характерным свойством ЖК является их способность изменять ориентацию молекул под воздействием электрических полей, что, собственно, и открывает широчайшие возможности их применения в дисплеях и прочих устройствах, формирующих изображение.
[1]. Принцип работы субпикселя жидкокристаллической матрицы.
Открытые еще в далеком 1888 г. австрийским ботаником Ф. Рейнитцером, жидкие кристаллы долгое время оставались этаким научным курьезом, не вписывающимся в стройную концепцию трех состояний вещества – жидкого, твердого и газообразного. И лишь в конце 1960-х эти вещества нашли свое применение в устройствах для отображения информации. А после 1973 года, когда группа английских химиков под руководством Джорджа Грея синтезировала жидкие кристаллы из относительно дешёвого и доступного сырья, началось их победное шествие по планете.
В микроскопической ячейке матрицы ЖК-дисплея [ 1 ] молекулы жидкого кристалла (1) расположены между двумя стеклянными пластинами (2). По обе стороны от пластин находятся горизонтальный (3) и вертикальный (4) поляризационные фильтры. Позади этой многослойной структуры расположена лампа подсветки, создающая равномерный световой поток. Какую часть этого света мы увидим, зависит от того, на какой угол повернутся молекулы жидкого кристалла под действием приложенного к ним электрического напряжения. В монохромных дисплеях, которые установлены на панели духовки или стиральной машины, этого достаточно. А чтобы сделать изображение цветным, перед каждой ячейкой компьютерного монитора или ЖК-телевизора устанавливается фильтр (5) красного, зеленого или синего цвета.
С момента своего появления технология ЖК-дисплеев постоянно совершенствовалась. Увеличилось время отклика на изменения сигнала (молекулы «научились» поворачиваться быстрее), улучшилась цветопередача, увеличилась контрастность. ЖК-панели составили серьезную конкуренцию «плазме», а с учетом более низкого энергопотребления, большего срока службы и непрерывно снижающейся цены, их позиции на рынке крепнут год от года.
Но неумолимая логика технического прогресса заключается в том, что вчерашняя новинка завтра становится анахронизмом, обязанным уступить место новой разработке. Так и жидкие кристаллы: не успев заполонить мир, они, возможно, через несколько лет буду заменены новыми решениями, например, на основе органических светодиодов, о которых вы можете прочитать на страницах этого номера. Все течет, все меняется… и жидкие кристаллы – не исключение.
