печение непрерывного управлени прозрачностью путем использовани оптической активности, жидкого кристалла . Дл достижени указанной пели обр :щенные к кристаллу поверхности плас1Ггин выполнены ориентирующими смежные молекулы жидкого кристалла в предпочтительном направлении, причем направлени ориентации пластин повернуты относительно ДРУГ друга. Кроме того, высота хода винтообразной структуры жидкого кристалла больше рассто ни меисду пластинами в четыре раза. Так называемый эффект ориентировани пластин состоит в определенном качестве поверхности, вследствие кот рого на соседние с пластиной молекулы , т.е ив пограничный слой жидкого кристалла, действует ориентирующа направл юща сила. Молекулы в пограничном слое станов тс параллельно к ориентированию стенки. Это ориенти рование, как известно, достигаетс , например, трением поверхности пласти ны ватой. Жидкий кристалл состоит из не.мати ч еского соединени . Нематические жидкие -кристаллыимеют параллельную структуру, т.е. их молекулы вне какого-либо воздействи в основном имеют параллельное ориентированное направление. Если нематический жидкий кристалл находитс между двух пластин с одинаковой ориентацией стенок, то к эисталлическа структура принимает ориентированное направление, параллельное к стенной ориентации стенок. Есл Обе пластины вращать, измен взаимо расположение их друг к другу, то пограничные слои прилипают к поверхност м пластин. Между пограничных нематические молекулы ориенти рованы так, что образуетс постелен ный переход от одного направлени ориентации стенок к дpyгo 5y. Если рассматривать ориентацию нематичес ких молекул вдоль любой вертикали к пластинам, то наблюдаетс винтообразное расположение. Винтообразную структуру таког1Э типа можно достичь также добавл в нематнческий жидкий кристалл неболь шое количество холестерическо1о, жидкокристаллического или другого оптически активного вещества. Струк тура холестерических жидких кристал :Лов. вл етс винтообразной. Путам добавлени этих кристаллов в немати ческий жидкий кристалл ему прида1зт также винтообразную структуру. Всле ствие ориентации стенок или обуслов ленного ею прилипани .винтообразна .(Структура фиксируетс на поверхнос1ТЯХ пластин, Жидкий кристалл с винтообразной структурой оптически активен, т.е. направление пол ризации проход щего линеарно пол ризованного света следует винтообразной структуре кристалла . Оптическую активность жидких кристаллов с положительной диэлектрической анизотропией можно регулировать электрическим полем. Если в жидком кристалле образуетс достаточно сильное электрическое поле в направлении винтовой оси ( т.е. вертикально к пластинам), то за исключением прилипающего пограничного сло молекулы ориентируютс параллельно к полю. Этим разрушаетс винтова структура, исчезает оптическа активность. По отключении пол предыдуща структура снова по вл етс . На фиг.1 изображена модель жидкого кристалла с винтообразной структурой; на фиг.2 - электрооптическое приспособление с непрерывно управл емой трансмиссией; на фиг.З - графическое изображение трансмиссии фотоэлемента в зависимости от нар жени пластин; на фиг. 4 - графическое изображение угла вращени электрооптического приспособлени в зависимости от приложенного напр жени . На фиг.1 изображены ориентации разных слоев жидкого кристалла с винтообразной структурой в виде , Имеюща с винтообразна структура может быть вызвана либо ориев тацией стенок двух пластин (на чертеже не изображены), между которыми находитс жидкий кристалл, либо примешиванием холестерических соединений. Пограничный слой жидкого кристалла 1 ориентирован в направлении оси У, в то врем как пограничный слой 2 ориентирован в направлении оси Т В любой наход щейс между пограничными сло ми плоскости 3 наблюдаетс ориентаци в направлении, наход щемс между направлени ми У и Z угла, причем угол зависит от рассто ни от пограничных слоев, Электрооптическое приспособление .дл непрерывного управлени трансмиссией состоит из электрофотоэлемента 4, расположенного между пол ризатором 5 и параллельным к нему анализатором 6 Элемент 4 имеет форму пластинчатого конденсатора, т.е. он составлен из двух расположенных плоскопараллельно пластин или электродов 7, 8 и наход щегос между ними диэлектрика 9. Диэлектрик 9 состоит из нематического жидкого кристалла с положительной диэлектрической анизотропией (т.е. диэлектрическа посто нна вдоль продольной оси молекул больше .диэлектрической посто нной в нертикальном к оси направлении ,, fj ) . Оба электрода 7 и 8 состо т из стекл нных пластин. Их обращенные к жидкому кристаллу поверхности покрыт SnOg. Эти ЗпО -поверности обработаны так, что молекулы жидкого кристалла в пограничном слое направленно ориентируютс так, что их продольные ос наход тс в параллельном к поверхнос ти электрода положении. В составленном фотоэлементе 4 ори ентированные направлени обоих элект родов 7 и 8 взаимно расскручены. Молекулы жидкого кристалла ориентируют с в пограничных сло х по ориентированному направлению электродов. Межд ними нематические молекулы ориентированы так, что образуетс непрерывный переход от ориентированного направлени в пограничном слое у элект рода 7 к ориентированному направлени в пограничном слое у электрода 8. Если ориентаци молекул жидкого крис Тсшла рассматривать вдоль любой верт кали к электродам , то наблюдаетс винтообразное расположение. Направление пол ризации, например падающего через электрод 7 и пол ризованного параллельно к ориентирован ному направлению света следует ориентации нематических молекул и после выхода света из фотоэлемента 4 через другой электрод 8 совпадает с его направленной ориентацией. Если ориентированные направлени обоих элект родов 7 и В взаимно расскручены на 90 (перекрестна ориентаци стенок) то вращение направлени пол ризации падающего света равн етс 90°. Фотоэлемент 4 так расположен между пол ризатором 5 и анализатором 6, .что ориентированное направление сосе него с пол ризатором 5 электрода 7 параллельно направлению пол ризации пол ризатора 5. Поэтому при перекрес ной ориентации стенок в элементе 4 ориентированное направление электрода В вертикально к направлению пол ризации анализатора.6 . Поступающий о источника ГО через пол ризатор 5 све так пол ризуетс по направлению к координате Z, что поступает через электрод 7 в жидкий кристалл 9, на пути через него постепенно подвергаетс вращению до направлени -У, выходит из элемента 4 через электрод 8 и не пропускаетс ориентированным в направлении - Z анализатором 6. Таким образом в точке И не вИден свег от источника света 10. Если же анализатор 6 повернут относительно пол ризатора 5 на 90°, свет из источника 10 виден в точке 1 Если на электроды 7 и 8 подаетс напр жение, т.е. в жидком кристалле образуетс вертикальное к электродам электрическое поле, то нематические молекулы подвергаютс воздействию крут щего момента (вследствие Е|ЛЕ i ) который стремитс ориентировать продольные оси молекулы в направлении пол , С возрастанием напр жени электродов ориентаци все более приближаетс к направлению вектора пол до тех пор, пока она не зай .мет при достаточно высоком напр жении фактически параллельного вектору пол направлени . Одновременно почти полностью исчезает винтообразна структура и таким образом и оптичес ка -активность жидкого кристалла. Падающий через электрод 7 пол ризо .ванный свет выходит из элемента 4 с неизмененным направлением пол ризации, |После отключени напр жени вслед ствие стенной ориентации винтообразна структура снова восстанавливаетс . Если на электроды описанного выше приспособлени (см. фиг,1), где устройства пол ризации пол ризатора 5 и анализатора 6 параллельны, подать напр жение, то в зависимости от напр х ени пол ризованный свет частично или полностью доходит до точки 11, Когда пол ризатор и анализатор перекрещены , то из-за высокого напр жени свет от источника 10 в точку 11 не поступает, На фиг,3 изображена трансмисси описанного приспособлени , где пол ризационные устройства пол ризатора и анализатора параллельны, в зависимости от напр жени на электродах. Трансмисси без напр жени равна приблизительно нулю. С возрастающимнапр жением она остаетс почти без изменени до тех пор, пока обусловленное влени ми пол ризации напр жение не достигает порогового значени . Выше этого порогового напр жени тpaнc шccи непрерывно возрастает и наконец достигает определенного насыщени . Регулирование оптической активности можно осуществл ть не только с помощью посто нного напр жени , но также и с помощью переменного напр жени . Дл исключени влений пол ризации при работе на переменном токе пороговое напр жение особенно низко, ход кривой на фиг,2 кГц не зависит от частоты, В предлагаемом устройстве в качестве жидкого кристалла был использован N (4-этоксибензилиден)-4-аминобензонитрил (ПЕБАБ). Любое другое нематическое вещество с положительной анизотропией ( т,е., где „ х можно примен ть с одинаковЕлм в основном результатом. Величина поверхностей электродов описанного элемента равн етс приблизительно 4 см. Толщина жидкого кристалла колеблетс между 10 и 100 мк. Ниже приведены результаты, полученные с помощью предлагаемого приспособле ш , Пол ризаци падающего света фактически не измен етс , так что пред:лага емый элемент можно, например, использовать и дл модул ции лазернык лучей Пороговое напр жение дл по влени электрооптического эффекта равн етс дл переменного напр жени приблизительно 1 В, дл посто нного напр же;ни - приблизительно 2,5 В, напр жение насыщени дл посто нного и пере менного TOKav4 В. Потребление мощности при работе на посто нном напр жении значительно ниже, чем при рабо .te с элементами с эффектом динамичес:koro рассе ни . Срок службы вследЪтвие небольшого транспорта носнтелей Зар дов крайне велик При использовании цветного или окрашенного жидкого кристалла в фотоэлементе 4 с двум пол ризатораг-Ф мож но создать приспособление, не пропускающее свет при отсутствии напр жени а при наличии напр жени пропускавэщее только один цвет. Возможно также осуществить обратный процесс, В переходном диапазоне получают соответственные промежуточные тона между черным И данным цветом. Фотоэлемент 4 может действоват, и как рефлектор. Дл этого предусмотренный за элементом анализатор 6 (например , в виде пленки) наклеивают на Обыкновенное зеркало Падающий сзе:т еркало либо отражает, либо поглощает 9 зависимости от наличи или отсутстви напр жени в элементе. Вследствие особых свойств продлагаемый элемент применим дл различных Целей. Один из видов применени , основанный на свойстве сохранени ко Рерентности, состоит в применении элемента в качестве элемента матрицы дл впечатывани в голограмкчный накопитель . Как известно, така матрица состоит из большого числа (например, элементов, пропускающих или не пропускающих .когерентный свет в зависимости от управлени и таким образом служащих дл впечатывани двоичного разр да в накопитель, В частности, возможно устройство, допускающее а,чре сование. Дл этого жидкий кристалл по мещагот между двух пластин, провод щий .слой которых подразделен на несколько изолированных друг от друга полос так, чтобы направлени полос обеих пластин бЕлли бы под пр мым, углом по отношению друг к другу. Полосы могут быть подключены с помощью соответст™ вующих соединений к сети, что делает возможным адресование отдельных сегментов , Помимо этого предлагаемый элеменТ пригоден вообще дл модул ции светоинтенсивности , причем, в частности, целесообразными вл ютс более низкие напр жени управлени . Поскольку в отличие от элементов, спользующих динамического ассе ни , луч; света может быть погаиен , становитс возможным получение электрооптических 3af.ibiKaHHft. Электронное , управление и модул ци направлени плоскости пол ризации линеарно пол ризованного света (например, пол риметрии ) тоже можно осуществить. Дальнейшими област ми применени вл ютс телевидение и обработка данных {запись оптических и электросигналов). Друга возможность заключаетс в изготовлении стекол дп очков, абсорбци которых управл етс интенсивностью дадающего света. Формула изобретени 1.Фотоэлемент, содержащий жидкий кристалл с винтообразной структурой, расположенный между двум электропровод щими пластинами, отличаюаг и и с тем, что, с целью уменьшени управл ющего напр жени и обеспечени непрерывного управлени прозрачностью путем использовани оптической активности жидкого кристалла, обращенные к кристаллу поверхности пластин выполнены ориентируюгдими смежные молекулы жидкохо кристалла в предпочтительном направлении, причем направлени ориентации пластин повернуты относительно друг друга. 2,Фотоэлемент по п.1, отличающийс тем, что высота хода винтообразной структуры жидкого кристалла больше рассто ни между, гтластинами , 3 Фотоэлемент по пп. 1 и 2 о т л ичающийс тем, что высота .хода винтообразной структуры жидкого кристалла в четыре раза больше рассто ни между пластинами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Фергасон И.Л. и др. Lignid Crystals and their Applications, Electro-Technology, 1970, p,45-46. 2,Magura K, Charakteristische Eigenschaften v, Tlussigkristal1- felddetektoren, Nachrichtentechnik 1970, № 9, p, 44 0-4 44 (прототип; .
Y fO
38
й