Смена ориентации жидких кристаллов улучшит ЖК-дисплеи.

Ученые из России, Франции и Германии открыли новый метод управления ориентацией жидких кристаллов, что поможет создать дешевые ЖК-дисплеи с идеальными углами обзора, говорится в статье, опубликованной в журнале ACS Macro Letters.

"В первую очередь, это фундаментальная работа, которая раскрывает тонкие эффекты ориентации жидкокристаллических фаз. Мы предполагаем, что эти эффекты могут лечь в основу новых мультидоменных технологий для ЖК-экранов", — заявил Дмитрий Иванов из Московского физико-технического института в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Первые жидкокристаллические дисплеи появились примерно 50 лет назад, и с тех пор технологии их изготовления сделали огромный шаг вперед – подобные экраны постепенно научились выводить миллионы разных цветов и "рисовать" картинки, состоящие из нескольких миллионов пикселей.

Несмотря на то, что сегодня существует около десятка различных методик сборки ЖК-дисплеев, все они устроены и работают примерно одинаковым образом. Каждая точка на их экране представляет собой своеобразный "бутерброд" из жидких кристаллов и покрывающих их сверхтонких транзисторов.

Когда на такой транзистор подается ток, вырабатываемое им электрическое поле заставляет кристалл повернуться, изогнуться или поменять форму другим образом. Это открывает или закрывает путь лучам света, которые вырабатывает лампа подсветки, расположенная под этим "бутербродом". Для получения цветной картинки инженеры покрывают пиксели специальными световыми фильтрами, которые пропускают только красный, синий или зеленый свет.

У подобного подхода есть несколько фундаментальных недостатков – жидкие кристаллы реагируют на колебания электрического поля далеко не мгновенно, что замедляет вывод и обновление картинки, а сами кристаллы или не пропускают весь свет в "открытом" состоянии, или не полностью блокируют его по бокам, что заметно понижает контрастность картинки и делает ее блеклой.

Часть этих проблем, как рассказывают Иванов и его коллеги, можно решить, заставив часть кристаллов внутри каждого пикселя дисплея смотреть в разные стороны. Это радикально улучшит углы обзора, убрав почти все искажения цветов и потускнение картинки, и заметно повысит контрастность, равномерность окраски и другие свойства изображения.

Подобные структуры, так называемые мультидоменные пиксели, существуют уже давно, однако они достаточно дороги и сложны в изготовлении, и не совместимы с некоторыми типами жидких кристаллов. Российские физики и их зарубежные коллеги нашли решение для этой проблемы, разработав новую технологию управления ориентацией кристаллов.

Изучая полимерные жидкие кристаллы, состоящие из цепочек углеводородов и соединений кремния, Иванов и его команда обнаружили, что их положение в пространстве очень сильно менялось при добавлении или удалении одной молекулы метана из одиночного звена этих полимеров вне зависимости от того, к чему были прикреплены его нити.

Этот эффект, как считают российские физики, можно использовать для создания экранов с идеальными углами обзора, используя относительно дешевые виды жидких кристаллов, которые сегодня применяются только при изготовлении самых простых дисплеев.