Среди устройств отображения информации важное место занимают
буквенно-цифровые индикаторы. Главным звеном в них является
жидкокристаллическая ячейка, состоящая из двух стеклянных пластин,
пространство между которыми заполнено жидким кристаллом (рис. 97), чаще
всего холестерическим. На пластины нанесены прозрачные электроды: один
электрод сплошной, другой - фигурный. С помощью фигурного электрода
воссоздается изображение знака - цифры или буквы. Выполняют его
по-разному, например, в виде отдельных сегментов (рис. 97, а). Каждый
сегмент включается в цепь посредством электрического контакта по
определенной команде, получаемой от миниатюрного генератора. В
зависимости от набора воссоздаваемых знаков число сегментов колеблется
от 7 до 16. Этот принцип используют в циферблатах часов, в
калькуляторах, в шкалах измерительных приборов.
Рассмотрим подробнее, как работают циферблаты электронных часов (рис.
98).
Рис. 97. Буквенно-цифровые индикаторы: а -
сегментные: б - пакетные; в - матричные
Описанную уже ячейку (рис. 97, а) помещают между скрещенными
поляроидами. Свет, попадая на верхний поляроид, преобразуется в линейно
поляризованный, проходит через стеклянную пластину в слой
холестерического кристалла. Без электрического поля кристалл
поворачивает плоскость поляризации на 90 и свет беспрепятственно
проходит через второй поляроид. Зеркало отражает лучи, и они вновь
проходят через всю систему. Эти участки поля выглядят светлыми.
Предположим, что электрическая цепь замкнута на цифру <8>. Кристалл,
находящийся под включенными сегментами, переходит из холестерической в
немати-ческую фазу и теряет способность поворачивать плоскость
поляризации излучения. В связи с этим свет, пройдя сквозь сегменты, не
меняет своей поляризации в кристалле и задерживается поляроидом, т. е. в
силу вступает <твист-эффект>. На светлом фоне четко проступает темная
цифра <8>. В следующий момент придут команды замкнуть цепь на другие
цифры, и процесс повторится.
Есть и другой принцип построения индикатора - в виде пакета
жидкокристаллических ячеек (рис. 97, б). В этом случае электроду придают
форму знака в привычном для нас начертании. Каждая ячейка воссоздает
один-два знака, поэтому весь набор знаков ограничен, так как с
увеличением числа ячеек резко возрастает поглощение света в индикаторе.
Им становится трудно пользоваться при внешних засветках. Кроме цифр, с
помощью пакета ячеек часто воспроизводят различные сетки, кольца
дальности, карту какого-либо района, т. е. все то, что может служить
фоном для основной информации. Если пакет наложить на электронно-лучевую
трубку, то на ее экране одновременно появляются основная информация и
фон. Это помогает лучше усвоить полученную информацию, делает ее более
удобной для анализа. Подобный фон встречается, например, в
осциллографах. Рисунок в виде сетки здесь наносится на стеклянную
пластинку. Подсвеченный электроннолучевой трубкой, он позволяет оценить
исследуемый сигнал. Изменять такой фон сложно, так как необходимо
заменять стеклянную пластинку. Используя же пакет жидкокристаллических
ячеек, можно создавать до 10 различных фоновых рисунков.
В некоторых случаях удобнее использовать матрично-точечные индикаторы.
Набирается матрица из отдельных жидкокристаллических ячеек, которые
синтезируют изображение знака из отдельных точек (рис. 97, в).
Возможности матричных индикаторов значительно шире, чем сегментных или
пакетных. Простейшая матрица, состоящая из 5X7 элементов, позволяет
изобразить любую из 10 цифр и практически все буквы русского и
латинского алфавитов. В 1970 г. появилась первая голографическая система
памяти. Составитель страниц в ней был выполнен на основе
жидкокристаллической матрицы, включающей 32X32 элемента. В современных
матрицах число элементов достигает 260Х 260. Емкость их достаточно
велика. Например, матрица с числом элементов 128Х 128 отображает и
хранит до 100 знаков. Жидкокристаллические матрицы оказались удобными
при создании больших экранов площадью до 40 м2.
