Керовані оптичні транспаранти

Розглянемо приклад досягнення наукових досліджень в процесі створення рідкокристалічних екранів, відображення інформації, зокрема рідкокристалічних екранів телевізорів. Відомо, що масове створення великих плоских екранів на рідких кристалах стикається з труднощами не принципового, а чисто технологічного характеру. Хоча принципово можливість створення таких екранів продемонстрована, проте в зв'язку з складністю їх виробництва при сучасній технології їх вартість виявляється дуже високою. Тому виникла ідея створення проекційних пристроїв на рідких кристалах, в яких зображення, отримане на рідкокристалічному екрані малого розміру могло б бути спроектовано в збільшеному вигляді на звичайний екран, подібно до того, як це відбувається в кінотеатрі з кадрами кіноплівки. Виявилось, що такі пристрої можуть бути реалізовані на рідких кристалах, якщо використовувати „сандвічеві” структури, в які разом з шаром рідкого кристала входить шар фотонапівпровідника. Причому запис зображення в рідкому кристалі, здійснюваний за допомогою фотонапівпровідника, проводиться променем світла.

Принцип запису зображення дуже простий. У відсутність підсвічування фотонапівпровідника його провідність дуже мала, тому практично вся різниця потенціалів, подана на електроди оптичного осередку, в який ще додатково введений шар фотонапівпровідника, падає на цьому шарі фотонапівпровідника. При підсвічуванні фотонапівпровідника його провідність різко зростає, оскільки світло створює в нім додаткові носії струму (вільні електрони і дірки). В результаті відбувається перерозподіл електричної напруги в осередку — тепер практично вся напруга падає на рідкокристалічному шарі, і стан шаруючи, зокрема, його оптичні характеристики змінюються відповідно величині поданої напруги. Таким чином змінюються оптичні характеристики рідкокристалічного шару в результаті дії світла. Ясно, що при цьому в принципі може бути використаний будь-який електрооптичний ефект з описаних вище. Практично, звичайно, вибір електрооптичного ефекту в такому сандвічевом пристрої, званому електрооптичним транспарантом, визначається разом з необхідними оптичними характеристиками і чисто технологічними причинами.

Важливо, що в описуваному транспаранті зміна оптичних характеристик рідкокристалічного шару відбувається локально — в точці засвічення фотонапівпровідника. Тому такі транспаранти володіють дуже високою роздільною здатністю. Так, об'єм інформації, що міститься на телевізійному екрані, може бути записаний на транспаранті розмірами менше 1х1 см.

Описаний спосіб запису зображення, крім всього іншого, володіє великими достоїнствами, оскільки він робить непотрібною складну систему комутації, тобто систему підвода електричних сигналів, яка застосовується в матричних екранах на рідких кристалах.