물리학 자들은 많은 컴퓨터 화면과 텔레비전에서 조명을 제어하는 재료 인 액정을 끄는 훨씬 빠른 방법을 발명했습니다. 새로운 기술은 아마도 스위칭이 해당 장치에서 필요한 것보다 훨씬 빠르기 때문에 액정 디스플레이 (LCD)로 끝나지 않을 것입니다. 그러나 그것은 LCD의 개념에 새로운 비틀기 를가합니다.
캐나다 퀘벡의 Laval University의 공학 물리학자인 Tigran Galstian은“이것은 새롭고 매우 신선한 것입니다. "사람들은 실용적인 적용이 있는지 확인하기 위해 이것에 대해 생각해야합니다."
액정은 두 이름과 비슷합니다. 액체에서와 같이, 액정의 분자는 자유롭게 흐르고 흐릅니다. 그러나 결정에서와 마찬가지로, 막대 같은 분자는 같은 방향으로 자신을 향합니다. 정렬은 광축을 정의하고 액정이 특이한 특성을 제공합니다. 핵심은 전자기파가 단일 방향으로 잔물결을하는 편광에 영향을 미치는 방식입니다. 그것이 액정을 통과함에 따라, 광 축에 평행 한 광선 편광은 그것에 수직으로 된 광 분극과 다른 속도로 이동한다. 그리고 그 속도 차이 또는 복굴절로 인해 재료의 광 축에 각도로 분극 된 빛이 분극을 회전시킬 수 있습니다.
그 회전은 LCD가 작동합니다. 디스플레이는 두 개의 유리 판 사이의 액정 층으로 구성되며, 두 개의 편광 유리 판 사이에 앉아 있습니다. 편광기는 90 ° 각도로 설정되므로 뒤에서 디스플레이로 들어가 첫 번째 편광판을 통과하는 빛이 두 번째로 차단됩니다. "꺼짐"상태에서, 액정은 조명에 아무것도하지 않고 화면을 어둡게한다 (그림 참조). 그러나 "ON"을 뒤집을 때 전기장은 분자를 방향으로 되돌려 빛의 편광을 회전시켜 두 번째 편광판을 통과하고 화면 밖으로 전달할 수있게합니다. 화면의 그림, 비트 또는 "픽셀"을 형성하려면 개별적으로 제어됩니다.
오하이오 주 켄트 주립 대학의 물리학자인 올레그 라브 렌토 비치 (Oleg Lavrentovich)는이 계획은 기본 제한을 가지고 있다고 말했다. 전기장은 분자를 나노초의 "온"방향으로 묶습니다. 전원이 꺼지면 분자는 원래 방향으로 다시 이완되며, 이는 제한된 유리로 에칭 된 패턴으로 설정되어 있지만 밀리 초로 1000 배 더 천천히 그렇게합니다. Lavrentovich는“이것이 아킬레스의 액정 발 뒤꿈치입니다
이제 그와 켄트 동료 인 Volodymyr Borshch와 Sergij Shiyanovskii는 오늘날 Physical Review Letters 에보고하는 것처럼 액정을 전환하는 더 빠른 방법을 보여주었습니다. . 그들은 일반적인 교차 편광기와 CCN-47이라는 액정으로 시작합니다. 실험에서, OFF 상태에서 분자는 빛을 통과 할 수있는 방향으로 시작됩니다. Lavrentovich와 동료들은 전기장을 적용합니다. 그러나 그들은 분자를 회전시키지 않고 대신 양의 양을 바꾸는 방식으로 그것을합니다.
그 일이 어떻게 발생하는지 여기에 있습니다. CCN-47의 분자는 원통형이 아니지만 판자 모양입니다. 일반적으로 판자는 모든 방향으로 길이로 동일한 방향을 가리키지 만, 열 에너지는 개별 분자가 흔들리는 것을 유지하기 때문에 인접 분자는 모든 방향으로 무작위로 비틀어집니다. 전기장은 비틀림을 극복하고 목재와 같은 판자를 쌓는다. 더 질서 정연한 상태에서, 액정은 약간 다른 복굴절을 가지며, 이는 빛의 편광이 회전하는 각도와 세포를 통해 허용되는 빛의 양을 변화시킨다. 전기장이 사라지면 개별 분자의 열 흔적은 액정을 30 나노초로 초기 상태로 복원합니다.
복굴절의 변화는 빛을 완전히 차단하지 않으므로 디스플레이는 어두워지는 대신 어두워집니다. 그러나 Lavrentovich는 지오메트리와 재료를 조정함으로써 대비가 높아질 수 있다고 Lavrentovich는 말했다. 그는이 기술이 위성 사이에 신호를 전달하거나 초고속 셔터를 생성 할 수있는 스티어링 레이저 빔에서 용도를 찾을 수 있다고 말합니다.
.작품의 실제 가치는 새로운 접근법 일 수 있으며,이 접근법은 분자의 집단적 행동에 의존하여 빛의 분극과 개별 구성을 켜고 끄는 구성 사이를 뒤집기 위해 지시를냅니다. "그것은 영리한 아이디어입니다."
는 말합니다.
