История жидких кристаллов

Жидкий кристалл - это состояние вещества, промежуточное между жидким и твердым. У молекул в жидком кристалле больше степеней свободы, чем у твердых: здесь есть одновременно и упорядоченность молекул, и некоторая свобода перемещения. Консистенция жидких кристаллов может быть разной: от жидкой до пастообразной.

Жидкие кристаллы

Почти все жидкие кристаллы, обнаруженные на сегодняшний день, представляют собой органические соединения. Жидкие кристаллы имеют уникальные оптические свойства: изменение цвета, прозрачность и способность к вращению плоскости поляризации проходящего света, а кроме того, необычные механические, магнитные и электрические свойства. Жидкие кристаллы применение сначала в дисплеях калькуляторов и электронных часов, затем в перезаписываемых оптических дисках,в мониторах компьютеров и телевизоров. Получить жидкие кристаллы можно при нагревании некоторых твердых органических соединений (а если температуру повышать и далее, то жидкий кристалл переходит в жидкость), а также смешивая, например, с водой такие материалы, как мыла,жирные кислоты и т.д.

1888 г­. - Германский физик О. Леман и австрийский ботаник Рейнитцер открыли жидкие кристаллы (они обратили внимание на то, что некоторые аморфные и жидкие вещества отличаются укладкой молекул, позже такую структуру назвали жидкими кристаллами).

1920 - 1930-е гг.. - Активное исследование свойств жидких кристаллов: Д. Форлендер (Германия) - синтез новых ЖК-соединений, Ж. Фридель (Франция) - первая классификация жидких кристаллов , С. Озеен (Голландия)и Х. Цохер ( Чехия) - создание теории упругости, В.К. Фредерикс и В.Н. Цветков ( СССР) - поведение жидких кристаллов в электрических и магнитных полях.

1958 г­. – Дж. Х. Браун опубликовал статью о жидких кристаллах, которая инициировала интерес к исследованию во всем мире.

1960-е гг.. - Американская корпорация RA начала исследования по использованию особенностей ЖК в целях визуального отображения информации. Получены органические соединения, являющиеся жидкокристаллическими при комнатной температуре.

1963 г. – появился первый дисплей на жидких кристаллах.

1965 г­. - Проведена первая международная конференция по жидким кристаллам ( Кент штата Огайо), вторая – в 1968 г. С тех пор конференции проводятся через каждые два года.

1967 г. – Разработан дисплей на основе нематических жидких кристаллов сtwist-элементарной ячейкой. Запатентован в 1971 г., изменил наши представления о наручных часах и проложил путь к созданию жидкокристаллических дисплее для калькуляторов и многих других устройств.

1968 г. – Первые устройства индикации, построенные на жидких кристаллах.

1970 г­. – Разработаны сегнетоэлектрические жидкие кристаллы, быстро реагирующие на электрическое поле.

1973 г. - Японская компания SHARP предложила жидкокристаллический дисплей (LCD-Liquid Crystal Display), который начали использовать для цифровой индикации.

1980 г­­. – Появляются дисплеи на основе использования жидких кристаллов с "supertwist" ячейкой и активной матрицы. Они используются в компьютерах, миниатюрных телевизорах и переносных компьютерах.

1987 г. – Японская компания компания SHARP разработала цветной дисплей с малым LCD -экраном размером в несколько дюймов.

1988 г. - Выпущен полноразмерный телевизор с диагональю экрана 14” (36 см). Ныне размеры по диагонали серийно выпускаемых промышленностью LCD -панелей колеблются в широких пределах: от 0,5” (1,2 см) до 57” (145 см).


1990 г. ­­ – Первая демонстрация концепции электронной газеты, в которой использована технология отражающего дисплея.

2004 г. - Япония) на выставке электроники SHARP показала TFT LCD-телевизор с диагональю экрана 65” (165 см) (TFT — Thin Film Transistor — тонкопленочный транзистор).

Жидкокристаллические дисплеи - LCD дают четкое изображение даже при солнечном освещении и могут изменять яркость свечения в ночных условиях. Дисплеи безопасны при сложных погодных и морских условиях.

В цветных жидкокристаллических дисплеях используется тонкопленочная транзисторная технология. Они используются при ловле рыбы, в навигации и для вывода карт и координат в системе навигации GPS.

Жидкие кристаллы позволили создать цветные дисплеи высокого разрешения для переносных -"наколенных" компьютеров. В 1999 г. жидкокристаллические дисплеи были установлены уже в 27-и млн. компьютерах.
На основе жидких кристаллов можно создать портативные, миниатюрные компьютерные дисплеи, которые можно носить на голове.

Жидкие кристаллы применяются для управления световым потоком. Эффективное устройство управления яркими световыми пучками является основным элементом телевизионных и электронных проекторов. Развиваются новые подходы на основе применения жидких кристаллов для решения этой задачи.

Жидкокристаллические гибкие дисплеи высокого разрешения на пластиковой основе можно держать в руке, они имеют малый вес и изгибаются подобно бумаге. Некоторые типы дисплеев создаются на основе легко доступных и недорогих устойчивых пленок и являются альтернативой дисплеям, использующим стекло.

Для военных целей также требуется большое количество LCD дисплеев с активной матрицей. LCD дисплеи занимают немного места, обеспечивают высокое качество работы и универсальны для многочисленных военных применений.

На основе жидких кристаллов в полимере учеными созданы «Умные» окна. Окна меняют свою прозрачность, если на них подается электрическое напряжение, которое используется в обычных бытовых приборах. В основе технологии меняющих прозрачность окон лежи использование полимеров с диспергированными жидкими кристаллами.

Жидкокристаллические дисплеи позволят сделать доступ к информации повсеместно доступным, обеспечивая пользователя изображениями в любом месте Земли в любое время. "Электронная бумага" заменит традиционную бумагу, будет иметь малую стоимость, будет легко доступной и меньше влиять на окружающую среду.