і
К А Ф Е Д Р А
І
расстоянии друг над другом (рис. 1а).
Текучесть обеспечивается за счет
взаимного скольжения слоев.
/ .
Ш
б)
в)
Рис. 1.
Ориентация молекул в смек-
тических (а), нематических (б),
хо-
лестерических (в) Ж К
В
нематических
ЖК оси молекул
также параллельны, но они не об-
разуют слоев и размещены хаотич-
но (рис. 16). В них наблюдается
скольжение вдоль длинных осей. На
разных участках ориентация моле-
кул различна и ЖК состоит из не-
больших областей, различающихся
направлением ориентации осей.
Из-за этой неупорядоченности на-
блюдаются оптическая неоднород-
ность среды и сильное рассеивание
света. Поэтому нематический ЖК
мутный для проходящего и отра-
женного света. Однако с помощью
внешних сил (электрического или
магнитного поля) можно добиться
оптической однородности среды и
полного ее просветления.
В
холестерических
ЖК молеку-
лы расположены слоями, как в
смектических, однако их длинные
оси параллельны плоскостям сло-
ев, а направление их преимуще-
ственной ориентации
(называемое директором) моно-
тонно меняется от слоя к слою, по-
ворачиваясь на некоторый угол
(рис. 1в). Распределение молекул
имеет спиральный характер. Дан-
ные ЖК имеют большой показа-
тель вращения плоскости по
ляризации. Под воздей-
ствием внешних сил
шаг спирали меня-
ется и соответ-
ственно изменя-
ется окраска ве-
щества, освещен-
ного белым светом
Из большого количе-
ства электрооптических яв-
лений, характерных для ЖК, в уст-
ройствах отображения информа-
ции в основном применяют
эффект
динам ического
р а ссе и ва н и я
,
твист-эффект, эффект гость
-
хо-
зяин.
При их рассмотрении будем
учитывать тот факт, что направле-
ние ориентации осей молекул в
электрическом поле зависит от
знака диэлектрической анизотро-
пии. Диэлектрическая анизотропия
га характеризует разницу диэлект-
рических постоянных е
и к. в на-
правлениях, параллельном и пер-
пендикулярном направлению пре-
имущественной ориентации моле-
кул. При еа>0 оси располагаются
параллельно, а при е <0 - перпен-
дикулярно электрическому полю.
Эффект динамического рассе-
ивания
заключается в том, что при
наложении электрического напря-
жения ЖК в элементарной индика-
торной ячейке становится матовым
(мутнеет) и рассеивает свет. Это
обусловлено тем, что при приложе-
нии электрического поля к
слою ЖК с е <0, слабо
проводящему электри-
ческий ток, молекулы
ориентируются по-
перек поля. Движу-
щиеся ионы, бла-
годаря
кото-
рым протекает
электрический
проводимости,
стремятся нарушить эту ори-
ентацию. При некотором значении
тока проводимости, характеризуе-
мом напряжением электрогидроди-
ток
на-
мичес-
кой неустойчи-
вости, возникает со-
стояние турбулентного
движения, при котором упоря-
доченность структуры нарушается
и ЖК мутнеет. Напряжение элект-
рогидродинамической неустойчи-
вости не более 5.
..6 В, пока моле-
кулы успевают следовать за значе-
нием электрического поля (до де-
сятков кГц), и увеличивается до
150.
..200 В на частотах, где моле-
кулы не успевают следовать за
электрическим полем и совершают
только колебательные движения.
Время “включения” при этом эф-
фекте 50.
..500 мс и 150.
..180 мс
“расходуется” на выключение.
Твист-эффект
заключается в
изменении угла вращения плоско-
сти поляризации под влиянием
электрического поля. Он наблюда-
ется в нематических ЖК с положи-
тельной диэлектрической анизот-
ропией. Сущность его заключает-
ся в том, что у ЖК, находящихся
между двумя светопроводящими
пластинами, длинные оси молекул
параллельны пластинам, а сами
молекулы “скручены” в спираль,
аналогичную холестерическому
ЖК, причем оси молекул, находя-
щихся около разных пластин, вза-
имно перпендикулярны (рис. 2а).
О о о о о
а)
б)
Рис. 2.
Расположение молекул вбли-
зи границ при твист-эффекте:
і
а - при отсутствии электрического
|
поля; б - при наличии электрическо-
\
г о П О Л Я
Радиолюбитель - 0 4 /2 0 0 4 |
А
"
I
предыдущая страница 10 Радиолюбитель 2004-04 читать онлайн следующая страница 12 Радиолюбитель 2004-04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст