24. Жидкокристаллические уои. Новые технологии, разработки, перспективы развития уои
Устройства на жидких кристаллах—пассивные устройства: они не генерируют свет, а только управляют им, рассеивают и модулируют его. Системы отображения информации на ЖКИ применяется для оперативного отображения графики и алфавитно-цифровой информации.
Основу ЖКИ составляют жидкие кристаллы (ЖК), молекулы которых упорядочены послойно определенным образом между двумя стеклянными пластинами. Отображение различных символов достигается избирательным травлением проводящей поверхности, предварительно созданной на стекле. Не вытравленные области становятся символами, а вытравленные - фоном дисплея. Символы создаются из нескольких сегментов, которые работают как заслонки, включаясь и выключаясь для формирования изображений. Сегменты создаются прозрачными электродами из оксидов индия и олова, нанесенными на стекло ЖКИ. Цифры от 0 до 9 и некоторые буквы могут быть отображены на семисегментном индикаторе.
На рис.17 представлена ячейка на жидком кристалле. Она состоит из двух плоскопараллельных стеклянных пластин 1, на внутренние поверхности которых нанесены электроды 3. Между ними расположен тонкий слой жидкого кристалла 2. Толщина этого слоя зависит от толщины диэлектрической прокладки 4 (тефлон и др.) и обычно составляет, несколько единиц или десятков микрометров.
Рис. 17. Ячейка на жидком кристалле:
1-плоскопараллельные стеклянные пластины; 2- слой жидкого кристалла; 3- электроды; 4- диэлектрическая прокладка.
У индикаторов, работающих в проходящем свете, оба электрода прозрачны, а источник света 2 находится за индикатором (рис. 18,а). Такой индикатор в невозбужденном состоянии прозрачен и пропускает свет, а в возбужденном — рассеивает его. Электроды могут быть сплошными или с вытравленными рисунками для получения изображений.
Рис. 18. Жидкокристаллический индикатор:
а—в проходящем свете: б—в отраженном свете.
Индикаторы, основанные на принципе отражения света, более экономичны, так как не требуют дополнительного источника света (рис. 18,б). У них второй электрод изготовляется из материала с большим коэффициентом отражения (алюминий, никель, хром), а в качестве источника света 2 может служить обычный дневной свет или освещение помещения, в котором находится оператор 1.
Принцип действия таких индикаторных устройств основан на использовании электрооптических эффектов, которыми обладают нематические и холестерические ЖК.
Отказы индикаторов на ЖК возникают из-за уменьшения контрастности, изменения цвета, ухода рабочей температуры за пределы допуска.
Новые технологии, разработки, перспективы развития УОИ
Изучение состояния техники отображения информации показывает, что к числу перспективных относят УОИ на матричных газоразрядных, жидкокристаллических и светодиодных панелях.
Многофункциональный индикатор TDS-56 предназначен для установки на гражданские воздушные суда в качестве устройства индикации и отображения информации, в том числе на борт ЛА АН-124-100.
Основные свойства:
возможность приема информации по различным интерфейсам;
цветной жидкокристаллический индикатор;
гибкая программная архитектура;
мощная аппаратная платформа TDS-56 позволяют удовлетворять современные и перспективные требованиям к бортовым системам отображения информации и предупреждения летного экипажа.
Легкий самолет Ил-103 с новым приборным и радиоэлектронным оборудованием был продемонстрирован на авиакосмическом салоне МАКС-2003. На летающей лаборатории Ил-103ЛЛ будут проводиться испытания перспективных систем отображения информации для самолетов различных типов. Вся необходимая информация выводится на жидкокристаллический индикатор.
Автоматизированные системы отображения радиолокационной информации АС УВД "МК-2000" представляют комбинации подсистемы отображения радиолокационных данных от множества источников информации, подсистемы обработки данных плана полета, блока отображения и набора функций прогноза будущих ситуаций.
На Международном Авиационно-Космическом Салоне (МАКС-2003) компании Polymedia и MitsubishiElectric продемонстрировали комплексные решения систем отображения информации для центров мониторинга и прогнозирования, центров управления кризисными ситуациями, диспетчерских залов и специализированных переговорных помещений.
В университете St. Andrew (Великобритания) разработали технологию изготовления полимерных лазеров с распределенной обратной связью (distributedfeedback — DFB) на основе простой литографии. Эта технология, названная SAMIM, может быть использована для производства не только лазеров, но и различных фотонных структур.
Японские разработчики создали прозрачные транзисторы, в десять раз превосходящие по быстродействию современные. Это может дать начало оптоэлектронике нового поколения.
Ученые из Массачусетского технологического института и Национальной лаборатории Sandia в США создали удобный источник терагерцового излучения — квантовокаскадный лазер (QCL) с частотой 3.4 ТГц (длина волны 88 мкм), работающий при максимальной температуре 87 К.
Американская компания Frost&Sullivan провела исследование рынка лазерной техники. По ее прогнозу, в течение ближайших 7 лет объем этого рынка будет расти на 6.2% в год. В этот объем не входят медицинские и военные лазеры. При этом наибольший рост — 7.2% в год — будет наблюдаться на рынке лазерных диодов, и к 2009 г. доля этого сектора составит 53%.