Видимое на экране индикатора изображение чаще всего черно-белое. В
последнее время ведутся работы по созданию многоцветного индикатора. Это
позволит увеличить объем передаваемой информации, сделает изображение
более удобным для восприятия. Для управления цветом используют,
например, эффект <гость-хозяин>. В одну из ячеек пакетного индикатора с
нематическим кристаллом вводят краситель, обладающий дихроизмом
оптического поглощения. Краситель придает экрану определенную окраску.
При желании можно включить напряжение, и окраска исчезнет. Изображение
знаков воспроизводят другие ячейки пакета. Экран можно сделать
многоцветным, если заполнить разными красителями несколько ячеек.
Подавая попеременно напряжение на электроды, можно менять цвет экрана.
Применяют и другое свойство нематических кристаллов - дисперсию
двулучепреломления. Одну из ячеек индикатора помещают в электрическое
поле между скрещенными поляроидами. Эта ячейка ответственна за цвет
экрана. Освещенная белым светом, она оказывается окрашенной. С этим
интересным явлением мы уже познакомились при изучении электрооптических
свойств нематических кристаллов. Напомним суть эффекта.
Из-за дисперсии двулучепреломления пленка кристалла создает неодинаковую
фазовую задержку для волн разной длины. Поэтому из кристалла волны
выходят по-разному поляризованными. Те из них, плоскость поляризации
которых совпадает с направлением пропускания поляроида, выходят из
ячейки и окрашивают ее. Меняя напряжение на электродах ячейки, можно
эффективно управлять цветом. Однако такие индикаторы требуют
<оранжерейных> условий для работы: постоянную температуру, стабильное
управляющее напряжение. Кроме того, цвет экрана зависит от угла
наблюдения. Эти обстоятельства препятствуют широкому использованию
описанного эффекта для построения цветных буквенно-цифровых индикаторов.
Предпринимаются попытки использовать для переключения цвета
<твист-эффект>. Конструкция такого переключателя необычайно проста - это
жидкокристаллическая ячейка, управляемая электрическим током, и поляроид
(рис. 99).
Рассмотрим, как происходит переключение цвета. Осветим ячейку
одновременно потоками синего и красного света. Непременным условием для
успешной работы переключателя является ортогональность поляризаций этих
потоков, т. е. вектор Ек должен быть перпендикулярен вектору Ес. Если
электрическое поле отсутствует, тогда холестерический кристалл,
заполняющий ячейку, поворачивает одновременно векторы Ес и Ек на 90°.
Предположим, что вектор Ек при этом совпал с направлением пропускания
поляроида. Тогда красный свет беспрепятственно пройдет через поляроид, а
синий задержится. Пропустим через ячейку ток, кристалл потеряет свою
вращательную способность, и векторы Ес и Ек поменяются ролями. Теперь
синий поток пройдет сквозь поляризатор. Так происходит смена одного
цвета другим.
Уровень разработок жидкокристаллических индикаторов еще невелик. Однако
их технологичность и экономичность обещают им большое будущее. По
величине управляющих напряжений жидкокристаллические индикаторы с
успехом конкурируют со светодиодами и лампами накаливания, а тока
потребляют в несколько тысяч раз меньше, чем светодиоды. Для питания
дисплея на жидких кристаллах достаточно одной батарейки. Кроме того, они
способны работать при больших уровнях внешних засветок, чем выгодно
отличаются от других индикаторов.
Рис. 99. Индикатор на "твист-эффекте": 1 -
ячейка с холестерическим кристаллом; 2 - поляроид; Ес, Ек - векторы
поляризациисинего и красного света; О - О - направление пропускания
поляроида
