Sıvı kristallerin kullanımı. Rapor: Sıvı kristaller. termotropik sıvı kristaller

Servorotkina D.S. bir

Pimenova M.P. bir

1 Belediye eğitim kurumu "4 Nolu Ortaokul", Olenegorsk, Murmansk bölgesi

Eserin metni, resim ve formüller olmadan yerleştirilmiştir.
Çalışmanın tam sürümü "İş Dosyaları" sekmesinde PDF formatında mevcuttur.

Tanıtım

Son yıllarda, ev aletleri giderek daha fazla sıvı kristal ekranlar kullanmaya başladı (bilgisayar ve TV ekranlarından mikro hesap makinelerinin bilgi bloklarına, multimetrelere kadar). Modern bilgisayar teknolojisi, radyo elektroniği ve otomasyon, son derece ekonomik, güvenli, yüksek hızlı bilgi görüntüleme cihazları (ekranlar) gerektirir. Gaz deşarjı (plazma), katodolüminesan, yarı iletken ve elektrominesans ekranlarla birlikte, sıvı kristal (LCD) olarak bilinen nispeten yeni bir gösterge sınıfı, yani sıvı kristallere dayalı bilgi görüntüleme cihazları tarafından sağlanır. Sıvı kristal ekranların cihazı ve çalışma prensibi ile ilgileniyordum ve bu materyal okul fizik dersinde çalışılmadığından sıvı kristallerin özelliklerini ve etkisini kendim incelemeye karar verdim. Konu alakalı çünkü. sıvı kristaller giderek hayatımıza giriyor. Çalışmanın amacı: sıvı kristallerin ve sıvı kristal hücrelerin özelliklerini incelemek, çalışma prensiplerini ve LC hücresinin teknik uygulama olasılığını keşfetmek. Görevler:

Sıvı kristaller teorisini ve bunların yaratılış ve çalışma tarihçesini incelemek;
LCD hücrenin polarizasyon düzlemini araştırın;
Uygulanan voltaja bağlı olarak bir sıvı kristal hücrenin ışık iletimini araştırın;
Sıvı kristallerin mühendislikteki uygulamalarını incelemek.

Hipotez: Bir sıvı kristal, ışık polarizasyonunun yönünü değiştirir, bir LC hücresi, uygulanan voltaja bağlı olarak optik özelliklerini değiştirir. Araştırma yöntemleri: Teorik bilgilerin analizi ve seçimi; araştırma hipotezinin geliştirilmesi; deney; hipotez testi.

II. - Teorik kısım.

Sıvı kristallerin keşfinin tarihi.

Sıvı kristallerin keşfinden bu yana 100 yıldan fazla zaman geçti. İlk olarak Avusturyalı botanikçi Friedrich Reinitzer tarafından kolesterol esteri, kolesteril benzoatın iki erime noktasını gözlemleyerek keşfedildiler.

Erime sıcaklığında (Tm), 145 °C'de, kristalli madde bulutlu, oldukça ışık saçan bir sıvıya dönüştü. Sürekli ısıtma ile 179 ° C sıcaklığa ulaştıktan sonra sıvı berraklaşır (berrak nokta (Tpr)), yani. optik olarak su gibi sıradan bir sıvı gibi davranmaya başlar. Bulanık fazda kolesteril benzoatın beklenmedik özellikleri bulundu. Bu fazı polarize edici bir mikroskop altında inceleyen Reinitzer, çift kırılmaya sahip olduğunu buldu. Bu, ışığın kırılma indisinin, yani. Bu fazdaki ışığın hızı polarizasyona bağlıdır.

Çift kırılma, anizotropik ortamda bir ışık huzmesini iki bileşene ayırmanın etkisidir. Bir ışık demeti kristalin yüzeyine dik düşerse, bu yüzeyde iki demete ayrılır. İlk ışın düz bir şekilde yayılmaya devam eder ve sıradan (o - sıradan) olarak adlandırılırken, ikincisi yana sapar ve olağanüstü (e - olağanüstü) olarak adlandırılır.

Çift kırılma olgusu, bir kristaldeki ışığın hızının, ışığın polarizasyon düzleminin yönüne bağlı olduğu gerçeğinden oluşan tipik bir kristal etkidir. Polarizasyon düzleminin birbirine dik iki yönelimi için aşırı maksimum ve minimum değerlere ulaşması önemlidir. Elbette, bir kristaldeki ışık hızının aşırı değerlerine karşılık gelen polarizasyon yönelimleri, kristal özelliklerinin anizotropisi tarafından belirlenir ve kristal eksenlerinin ışık yönüne göre yönelimi ile benzersiz bir şekilde belirlenir. yayılma.

İzotropik olması gereken bir sıvıda çift kırılmanın varlığı, yani. özelliklerinin yönden bağımsız olması gerektiği paradoksal görünüyordu. Bulanık fazda, çift kırılmanın kaynağı olan erimemiş küçük kristal parçacıkların, kristalitlerin varlığı en makul görünebilir. Ancak, Reinitzer'in ünlü Alman fizikçi Otto Lehmann'ı dahil ettiği daha detaylı çalışmalar, bulanık fazın iki fazlı bir sistem olmadığını, anizotropik olduğunu gösterdi. Anizotropinin özellikleri katı bir kristalin doğasında olduğundan ve bulanık fazdaki madde sıvı olduğundan, Leman buna sıvı kristal adını verdi.

O zamandan beri, erime noktasının üzerindeki belirli bir sıcaklık aralığında sıvıların özelliklerini (akışkanlık, damla oluşturma yeteneği) ve kristal cisimlerin özelliklerini (anizotropi) aynı anda birleştirebilen maddelere sıvı kristaller veya sıvı kristaller denir. LC maddeleri genellikle mezomorfik olarak adlandırılır ve bunların oluşturduğu LC fazına mezofaz denir. Böyle bir hal, termodinamik olarak kararlı bir faz halidir ve katı, sıvı ve gaz halindeyken, maddenin dördüncü hali olarak düşünülebilir.

Bununla birlikte, LC'nin doğasının anlaşılması - maddelerin durumu, yapısal organizasyonlarının kurulması ve incelenmesi çok sonra geldi. XX yüzyılın 20-30'larında bu tür olağandışı bileşiklerin varlığına dair ciddi güvensizlik, aktif araştırmalarıyla değiştirildi. D. Vorlender'in Almanya'daki çalışması, yeni LC bileşiklerinin sentezine büyük katkıda bulundu. Yirmili yıllarda Friedel, tüm sıvı kristalleri üç büyük gruba ayırmayı önerdi. Friedel adlı sıvı kristal grupları:

1. Nematik - Bu kristallerde, moleküllerin dizilişinde uzun menzilli bir düzen yoktur, katmanlı bir yapıya sahip değildirler, molekülleri sürekli olarak uzun eksenleri yönünde kayar, kendi etraflarında döner, ancak aynı zamanda oryantasyon sırasını koru: uzun eksenler bir baskın yön boyunca yönlendirilir. Sıradan sıvılar gibi davranırlar.

2. Smektik - Bu kristaller katmanlı bir yapıya sahiptir, katmanlar birbirine göre hareket edebilir. Smektik tabakanın kalınlığı moleküllerin uzunluğu ile belirlenir, ancak smektiklerin viskozitesi nematiklerinkinden çok daha yüksektir.

3. Kolesterik - Bu kristaller, kolesterol ve diğer steroidlerin bileşikleri tarafından oluşturulur. Bunlar nematik LC'lerdir, ancak uzun eksenleri birbirine göre döndürülür, böylece bu yapının son derece düşük oluşum enerjisi nedeniyle sıcaklık değişimlerine çok duyarlı spiraller oluştururlar.

Friedel, sıvı kristaller için genel bir terim olan "mezomorfik faz" önerdi. Bu terim, sıvı kristallerin hem sıcaklık hem de fiziksel özellikleri bakımından gerçek kristaller ve sıvılar arasındaki ara konumunu vurgulayan Yunanca "mesos" (ara madde) kelimesinden gelir.

Rus bilim adamları V.K. Frederiks ve V.N. 1930'larda SSCB'deki Tsvetkov, sıvı kristallerin elektrik ve manyetik alanlardaki davranışını inceleyen ilk kişiydi. Bununla birlikte, 1960'lara kadar, sıvı kristallerin incelenmesi pratikte önemli bir ilgi değildi ve tüm bilimsel araştırmalar oldukça sınırlı, tamamen akademik ilgiydi.

1960'ların ortalarında, mikro elektroniğin hızlı gelişimi ve cihazların mikrominyatürizasyonu nedeniyle, minimum enerji tüketirken bilgileri yansıtabilen ve iletebilen maddelere ihtiyaç duyulduğunda durum çarpıcı bir şekilde değişti. Ve burada, ikili doğası (özellikler anizotropisi ve yüksek moleküler hareketlilik) harici bir elektrik alanı tarafından kontrol edilen yüksek hızlı ve ekonomik LCD göstergeleri oluşturmayı mümkün kılan sıvı kristaller kurtarmaya geldi.

III. - Pratik kısım.

Bir sıvı kristal hücre, birkaç şeffaf katmandan oluşan bir yapıdır. İletken yüzeylere sahip polarizör çiftleri arasında bir sıvı kristal tabakası bulunur. Hücrenin polarizasyon düzlemini inceleyelim.

Bir LC hücresinin izin verilen polarizör yönlerinin belirlenmesi.

Bağlı hücreden geçtikten sonra ışık, ikinci polarizörün polarizasyonu yönünde polarize olur. Doğal ışık yolu üzerine bir polarizör ve analizör (dış polarizör) yerleştirilirse, analizörden geçen polarize ışığın yoğunluğu, polarizör ve analizörün iletim düzlemlerinin göreceli konumuna bağlı olacaktır. Analizör ve LCD hücre aracılığıyla ışığa bakacağız. Analizörü hücrenin önünde belirtilen polarizasyon yönü ile döndürerek minimum ışık geçirgenliğini elde ederiz. Bu durumda, analizörün polarizasyon yönü ve LC hücresinin yakın polarizörü diktir.

Çalışmanın kurulumu Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 2'de, LC hücresinin polarizör düzlemi, analizör düzlemine diktir, bu nedenle iletilen ışığın yoğunluğu minimumdur. Şekil 3'te, LC hücresinin polarizör düzlemi, analizör düzlemine paraleldir, bu nedenle iletilen ışığın yoğunluğu maksimumdur.

Daha sonra LC hücresi ters çevrildi ve çalışmaya devam edildi Şekil 4'te LC hücresinin polarizör düzlemi analizör düzlemine diktir, bu nedenle iletilen ışığın yoğunluğu minimumdur. LC hücresinin polarizör düzlemi, analizörün düzlemine paraleldir, bu nedenle iletilen ışığın yoğunluğu maksimumdur.

Hücre katmanlarının polarizasyon yönlerinin dik olduğu sonucuna varılabilir. Bu nedenle, sıvı kristal, birinci polarizörden iletilen ışığın polarizasyon yönü 90 ° döndüğü için, sonuç olarak, LC hücresinden çıkıştaki ışığın polarizasyon yönü, ikinci polarizörün izin verilen yönü ile çakışır ve iletilen ışığın yoğunluğu maksimumdur.

İletilen ışık yoğunluğunun Ipr'nin LC hücresindeki Ui voltajına bağımlılığının ortadan kaldırılması.

İletken yüzeyler ve sıvı kristal tabaka bir kapasitördür. Hücreye voltaj uygulandığında, uzun sıvı kristal moleküller bir elektrik alanına yerleştirilir ve dönerek sıvı kristalin optik özelliklerini değiştirir. Hücreye 3 V'luk bir voltaj uygulanırsa hücre tamamen opak hale gelir. Hücre geçirgenliğinin uygulanan gerilime bağımlılığını inceleyelim. Bir ışık kaynağı olarak bir LED kullanıyoruz (Şekil 6), bir gösterge olarak, ana kısmı bir fotodiyot olan bir lüksmetre (Şekil 7).

Tutucudaki geçirgenliği ölçmek için LED, fotodiyot ve sıvı kristal hücreyi aralarına sabitliyoruz. Ölçüm devresini bir araya getirelim (Şekil 8), monte edilen devrenin bir fotoğrafı Şekil 9, 10'da gösterilmiştir. Potansiyometre düğmesini çevirerek, hücre üzerindeki Ui voltajını değiştireceğiz ve lüksmetrenin okumalarını alacağız (biz fotodiyot üzerindeki voltajı voltmetrenin iç direncine bölerek devre bölümü için Ohm yasasından fotodiyottan geçen ters akımın değerini bulacaktır, If = Uv∕Rv). Fotoakım gücünün LCD hücre If(Ub) üzerindeki voltaja bağımlılığının bir grafiğini oluşturalım.

Grafikten (Şekil 11) yüksek voltajda ışığın hücreden geçmediği ve fotodiyot tarafından kaydedilmediği görülebilir. Voltaj azaldıkça fotoakım gücü lineer olarak artar; 724 mV voltaj değerinde grafiğin eğimi artar. Bundan, voltaj azaldıkça LC hücresinin ışığı daha iyi ilettiği sonucu çıkar. Bu, LCD hücresinin enstrüman ekranlarında kullanılmasına izin verir. Gösterge göstergeleri çok sayıda LCD hücresinden oluşur, halihazırda enerji verilmiş olan hücreler karanlık alanlar olarak görünür ve voltajsız hücreler parlak alanlar olarak görünür.

IV. - Sıvı kristallerin teknik uygulamaları.

Sıvı kristallerin elektro-optik özellikleri, bilgi işleme ve görüntüleme sistemlerinde, alfanümerik göstergelerde (elektronik saatler, hesap makineleri, ekranlar, vb.), optik kepenklerde ve diğer hafif valf cihazlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu cihazların avantajları, örneğin sıvı kristal ekranları entegre devrelerle birleştirmeyi ve böylece minyatürleştirmeyi sağlayan düşük güç tüketimi (0,1 mW / cm2 düzeyinde), düşük besleme voltajıdır (birkaç V). gösterge cihazları (düz televizyon ekranları).

Sıvı kristallerin önemli kullanımlarından biri termografidir. Bir sıvı kristal maddenin bileşimi seçilerek, farklı sıcaklık aralıkları ve çeşitli tasarımlar için göstergeler oluşturulur. Örneğin, bir film şeklindeki sıvı kristaller, transistörlere, entegre devrelere ve elektronik devrelerin baskılı devre kartlarına uygulanır. Arızalı elemanlar - çok sıcak veya soğuk (yani çalışmıyor) - parlak renkli noktalarla hemen fark edilir.

Doktorlar yeni fırsatlar elde etti: Hastanın vücuduna sıvı kristal malzemeler uygulayarak doktor, bu dokuların artan miktarda ısı yaydığı yerlerde renk değiştirerek hastalıklı dokuları kolayca tanımlayabilir. Böylece hastanın cildindeki sıvı kristal gösterge, gizli iltihabı ve hatta bir tümörü hızla teşhis eder.

V. Sonuç.

Çalışmamda, teknik uygulamalarının gelişimi ile sıvı kristallerin keşfi ve incelenmesi tarihi ile tanıştım. Bir sıvı kristal hücrenin polarizasyon özelliklerini ve uygulanan voltaja bağlı olarak ışığın iletim kapasitesini araştırdı. Gelecekte, sıvı kristaller kullanarak termografik çalışmalar yapmak istiyorum.

VI. - Bibliyografik liste

1. Zhdanov S.I. sıvı kristaller. "Kimya", 1979. 192'ler.

2. Rogers D. Adams J. Bilgisayar grafiklerinin matematiksel temelleri. "Mir", 2001. 55'ler.

3. Kalaşnikof A. Yu Voltaj kontrast karakteristiğinin artan dikliği ile sıvı kristal hücrelerin elektro-optik özellikleri. 1999. 4s.

4. E. A. Konshina, Sıvı Kristal Ortamın Optikleri. 2012. 15-18'ler.

5. Zubkov B.V. Chumakov S.V. Genç Bir Teknisyenin Ansiklopedik Sözlüğü. "Pedagoji", 1987. 119 - 120'ler.

6. Çevrimiçi öğrenci kütüphanesi. Studbooks.net. sıvı kristal bileşikler. http://studbooks.net/2288377/matematika_himiya_fizika/istoriya_otkrytiya_zhidkih_kristallov7. Vikipedi. Çift kırılma. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BB%D1%83%D1 %87%D0%B5%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5








Hücre voltajı, Ui, mV	Ters akım gücü, I, A

Rusya Federasyonu Federal Bilim ve Eğitim Ajansı

Irkutsk Devlet Teknik Üniversitesi

Fizik Bölümü

MAKALE

konuyla ilgili: Sıvı kristaller ve bunların

sıvı kristal uygulama

Tamamlanmış:

Öğrenci grubu EL-03-1

Moroz Ya.V.

Kontrol:

öğretmenler

Sozinova T.V.

Shishilova T.I.

Irkutsk, 2005

1. Sıvı kristaller nedir 3

1.1. Sıvı kristaller 3

1.2. Sıvı kristal türleri 4

1.3. Uygulama 5

2. LCD monitörler 6

2.1. TN - kristaller 6

2.2. Bir LCD 8'in Anatomisi

2.3. TFT görüntüler 8

2.4. Ferrodielektrik sıvı kristaller 12

2.5. Plazma Adresli Likit Kristal (PALC) 12

3. Sonuçlar 13

1.1 SIVI KRİSTAL - sıvı ve katı haller arasında bir madde hali. Bir sıvıdaki moleküller, herhangi bir yönde dönmekte ve hareket etmekte serbesttir. Kristal bir katıda, kristal kafes adı verilen düzenli bir geometrik ızgaranın düğümlerinde bulunurlar ve yalnızca sabit konumlarında dönebilirler. Bir sıvı kristalde, moleküllerin düzenlenmesinde bir dereceye kadar geometrik düzen vardır, ancak bir miktar hareket serbestliğine de izin verilir.

Şekil 1. Bir sıvı kristalin büyütülmüş görüntüsü.

Sıvı kristalin durumunun 1888'de Avusturyalı botanikçi F. Reinitzer tarafından keşfedildiğine inanılıyor. Kolesteril benzoat adı verilen organik bir katının davranışını inceledi. Isıtıldığında, bu bileşik katı haldeyken şimdi sıvı kristal olarak adlandırılan bulanık görünümlü bir duruma ve ardından şeffaf bir sıvıya dönüştü; soğutmada, dönüşüm dizisi ters sırada tekrarlandı. Reinitzer ayrıca ısıtıldığında, sıvı kristalin renginin kırmızıdan maviye değiştiğini ve soğutulduğunda ters sırada tekrar ettiğini kaydetti. Bugüne kadar keşfedilen hemen hemen tüm sıvı kristaller organik bileşiklerdir; Bilinen tüm organik bileşiklerin yaklaşık %50'si ısıtıldığında sıvı kristaller oluşturur. Literatür ayrıca bazı hidroksitlerin sıvı kristallerini de tanımlar (örneğin, Fe 2 O 3 x H2O).

sıvı kristaller , sıvı kristal hali, mezomorfik durum - maddenin bir sıvı (akışkanlık) özelliklerine ve katı kristallerin bazı özelliklerine (özelliklerin anizotropisi) sahip olduğu bir madde hali. Molekülleri çubuklar veya uzun plakalar şeklinde olan maddeler oluşturmak için. Termotropik ve liyotropik sıvı kristaller arasında bir ayrım yapılır.İlki, belirli bir sıcaklık aralığında mezomorfik durumda bulunan ve bunun altında maddenin katı bir kristal olduğu, üstünde ise sıradan bir sıvı olan bireysel maddelerdir. Örnekler:

paraazoksianisol (114-135°C sıcaklık aralığında), azoksibenzoik asit etil ester

(100-120°C), kolesterol propil eter (102-116°C). Liyotropik sıvı kristaller, belirli maddelerin belirli çözücülerdeki çözeltileridir. Örnekler: sulu çözeltiler, sentetik polipeptitlerin sabun çözeltileri (poli-g-benzil- L-glutamat) bir dizi organik çözücü (dioksan, dikloroetan) içinde.

1.2 Sıvı kristal türleri .

Sıvı kristal elde etmenin iki yolu vardır. Kolesteril benzoattan bahsederken bunlardan biri yukarıda tarif edildi. Bazı katı organik bileşikler ısıtıldığında, kristal kafesleri parçalanır ve bir sıvı kristal oluşur. Sıcaklık daha da yükseltilirse, sıvı kristal gerçek bir sıvıya dönüşür. Isıtıldığında oluşan sıvı kristallere termotropik denir. 1960'ların sonlarında, oda sıcaklığında sıvı kristal olan organik bileşikler elde edildi.

Termotropik sıvı kristallerin iki sınıfı vardır: nematik (iplikli) ve smektik (yağlı veya mukuslu). Nematik sıvı kristaller iki kategoriye ayrılabilir: sıradan ve kolesterik-nematik (bükümlü nematik).

Şekil 2. TERMOTROPİK SIVI KRİSTALLER, moleküler paketleme düzeni. Smektik sınıfında (smektik D hariç), moleküller katmanlar halinde düzenlenir. Her molekül kendi katmanında kalır, ancak katmanlar birbirine göre kayabilir. Nematik sıvı kristallerde moleküller her yöne hareket edebilir, ancak eksenleri her zaman birbirine paralel kalır. Kolesterik-nematik sıvı kristallerde, moleküllerin eksenleri katman düzleminde bulunur, ancak yönelimleri bir spiral gibi katmandan katmana değişir. Bu sarmal bükülme nedeniyle, kolesterik sıvı kristallerin ince filmleri, polarize ışığın polarizasyon düzlemini döndürmek için alışılmadık derecede yüksek bir yeteneğe sahiptir. a- smektik; B– nematik; v- kolesterik.

1.3 Uygulama.

Moleküllerin sıvı kristallerdeki düzeni sıcaklık, basınç, elektrik ve manyetik alanlar gibi faktörlerin etkisi altında değişir; moleküllerin dizilişindeki değişiklikler, renk, şeffaflık ve iletilen ışığın polarizasyon düzlemini döndürme yeteneği gibi optik özelliklerde bir değişikliğe yol açar. (Kolesterik-nematik sıvı kristallerde bu yetenek çok yüksektir.) Sıvı kristallerin sayısız uygulamaları tüm bunlara dayanmaktadır. Örneğin, rengin sıcaklığa bağımlılığı tıbbi teşhis için kullanılır. Hastanın vücuduna belirli likit kristal malzemeleri uygulayarak doktor, bu dokuların artan miktarda ısı ürettiği hastalıklı dokuları renk değişikliği ile kolayca belirleyebilir. Rengin sıcaklığa bağımlılığı, ürünlerin kalitesini bozmadan kontrol etmeyi de mümkün kılar. Metal bir ürün ısıtılırsa, iç kusuru yüzeydeki sıcaklık dağılımını değiştirir. Bu kusurlar, yüzeyde biriken sıvı kristal malzemenin rengindeki bir değişiklik ile tespit edilir.

Camlar veya plastik levhalar arasına kapatılmış ince sıvı kristal filmleri, gösterge cihazları olarak geniş uygulama alanı bulmuştur (uygun şekilde seçilmiş bir filmin farklı bölümlerine düşük voltajlı elektrik alanları uygulayarak, örneğin şekillendirilmiş, gözle görülebilen şekiller elde etmek mümkündür). , şeffaf ve opak alanlara göre). Sıvı kristaller, saatlerin ve küçük hesap makinelerinin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. İnce likit kristal ekrana sahip düz panel televizyonlar oluşturuluyor. Nispeten yakın zamanda, sıvı kristal matrislere dayalı karbon ve polimer lifler elde edilmiştir.

2.LCD monitörler

Likit kristal ekranlara aşinalığımız uzun yıllardır devam ediyor ve tarihi bilgisayar öncesi döneme kadar uzanıyor. Bugün, bir kişi kol saatine baktığında, bir yazıcının durumunu kontrol ettiğinde veya bir dizüstü bilgisayarla çalıştığında, istemsiz olarak likit kristal olgusuyla karşılaşıyor. Ayrıca, bu teknoloji, geleneksel CRT monitörleri alanına - PC'ler için masaüstü ekranlarına - tecavüz ediyor.

LCD teknolojisi, ışığın polarizasyon gibi özelliklerinin kullanımına dayanmaktadır. İnsan gözü bir dalganın polarizasyon durumlarını ayırt edemez, ancak bazı maddeler (örneğin polaroid filmler) ışığı yalnızca belirli bir polarizasyonla iletir. İki polaroid alırsanız - biri dikey polarizasyona sahip geciktirici ışık ve diğeri yatay polarizasyona sahip, bunları birbirinin karşısına koyarsanız, ışık böyle bir sistemden geçemez (Şekil 3).

Figür 3 ışığın polarizasyonu.

Filmler arasındaki boşlukta ışığın polarizasyonunu seçici olarak döndürerek, aydınlık ve karanlık alanlar - pikseller oluşturabiliriz. Bu, optik olarak aktif kristallerle serpiştirilmiş bir plaka kullanırsanız mümkündür (asimetrik moleküllerinin özellikleri nedeniyle ışığın polarizasyonunu değiştirebildikleri için böyle adlandırılırlar).

Ancak ekran, dinamik bir bilgi gösterimi anlamına gelir ve sıradan kristaller burada bize yardımcı olamaz. Sıvı meslektaşları kurtarmaya gelir. Sıvı kristaller, mekanik, manyetik ve en ilginç şekilde bizim için elektriksel ve optik özelliklerin anizotropisinin ortaya çıktığı, belirli bir molekül düzenlemesinin doğal olduğu sıvılardır.

Elektriksel özelliklerin anizotropisi ve akışkanlığın varlığı nedeniyle, moleküllerin tercih edilen yönelimini kontrol etmek ve böylece kristalin optik özelliklerini değiştirmek mümkündür. Ve dikkate değer bir özelliği var - moleküllerin özel uzun şekli ve paralel düzenlemeleri onları çok etkili polarizörler yapıyor. Şimdi, bükülmüş nematik kristaller (Twisted Nematic - TN) üzerinde temel LCD ekran çeşitlerini incelemeye başlayalım.

2.1 TN - kristaller.

Nematik bir sıvı kristalin moleküllerinin geçit törenindeki askerler gibi sıralanması, etkileşimlerinin kuvvetlerinin anizotropisinin bir sonucudur. Serbest bir sıvı kristalde yönlendiricinin konumunu makroskopik bir bakış açısıyla tahmin etmek imkansızdır; bu nedenle, ışığı hangi düzlemde polarize edeceğini önceden belirlemek imkansızdır.

Moleküllere bir veya başka bir yön vermenin oldukça basit olduğu ortaya çıktı, sadece birçok mikroskobik paralel oluğa sahip bir plaka (bizim amaçlarımız için şeffaf, örneğin cam) yapmak gerekiyor (genişlikleri minimum boyuta karşılık gelmelidir) görüntü öğesi oluşturulur).

Sıvı kristalin alt tabakasının girintilere düşen dar ve uzun molekülleri, belirli bir oryantasyona uymaya zorlanır. Ve sonraki tüm molekül katmanları, yukarıda bahsedilen moleküller arası etkileşim nedeniyle "başın arkasında" onlarla aynı hizada olacaktır. Şimdi, alt plakanın oluklarına dik olacak şekilde benzer bir yiv seti olan başka bir cam plaka yerleştirirsek, o zaman en üst katmandaki moleküllerin uzunlamasına eksenleri, moleküllerin eksenlerine dik açılarda olacaktır. alt katmandan. Bu iki uç pozisyon arasında, ara yönlerden bir tür moleküler sarmal oluşur, bu da teknolojinin adını verdi - bükülmüş nematik (bükülmüş nematik).

Işık spiral boyunca hareket ederken, polarizasyon düzlemi, kendisini oluşturan moleküllerin boylamsal ekseninin yönünü takip ederek döner. Bir "sandviç" durumunda, dikey oluklu plakalar, 90° döndürülmüş bir sarmal oluşturur ve polarizasyon düzlemi tam olarak bu açıyla döndürülür. Eğer böyle bir "sandviç" eksenleri dik iki polaroid arasına yerleştirilirse (bir polaroid sadece ekseni boyunca lineer olarak polarize olan ışığı iletir), o zaman ışık böyle bir sistemden geçecektir (Şekil 4).

Böylece TN ekranlarda parlak pikseller oluşur. Ters çevrilmiş (bu durumda koyu) pikseller, sıvı kristallerin bir başka özelliğinin, elektriksel anizotropinin ürünüdür. Spirale bir elektrik alanı uygulamak yeterlidir ve moleküller hemen yoğunluğunun vektörü boyunca dönmeye zorlanacaktır. Minyatür şeffaf film elektrotları sıvı kristal tabakanın üstüne ve altına yerleştirerek, onlara voltaj uygulayarak molekülleri dikey olarak yönlendirmek mümkündür. Bundan sonra artık ışığın polarizasyonunu değiştiremezler ve polaroidlerin eksenleri dik olduğu için ışık geçmeyecektir. Elektrotları ayrı ayrı açıp kapatarak dinamik bir siyah beyaz resim elde ederiz.

"Peki ya gri tonlamalı?" - sen sor. Derecelendirmeler veya piksellerin parlaklık seviyeleri, uygulanan voltaj miktarıyla kontrol edilebilir. Yavaş yavaş artırarak, moleküler sarmalın durumunun üç aşamasından nasıl geçtiğini gözlemleyeceğiz - üç bölge (Şekil 5). Bölge 1, maksimum iletim ve beyaza (maksimum polarizasyon dönüşü), bölge 3 - minimum ve siyaha karşılık gelir ve en ilginç durumlar bölge 2'dedir. İçindeki kesin bir voltaj değişikliği ile tüm gri tonları elde edilir.

2.2 Anatomi LCD .

Basit nematik tip LCD'nin fiziksel çalışma prensiplerini biraz anlayarak, tasarımının tamamen mekanik yönlerini düşünebilirsiniz (Şekil 6). Tabanda bir arka ışık sistemi var - bunlar güçlü (sonuçta, "sandviç" in geri kalanı iletilen ışığın% 50'sini emer) tüpler ve özel malzemeler (plastik ışık kılavuzu) veya ışık şeklinde floresan lambalar aydınlatmanın ekran düzlemi üzerinde daha eşit dağılımına katkıda bulunan kılavuzlar. Bunu sağlamak her zaman mümkün değildir ve sonuç koyu bantlar, görüntü heterojenliği olabilir.

Şekil 6. LCD monitörün yapısı Işık polarize filtreye yönlendirilir. Bunu, görüntü piksellerini oluşturan bir indiyum ve kalay oksit filminden yarı saydam elektrotların uygulandığı bir cam plaka takip eder. Ardından, bir sonraki katmanı oluşturan sıvı kristal moleküllerini yönlendiren mikro oluklara sahip polimer film gelir. İkinci yarı - her şey tam tersidir (arka ışık hariç).

Şimdi aktif ve pasif matrisler arasındaki temel farkları ve ayrıca renkli görüntülerin oluşumunu düşünün. Pasif matrislerde, adresleme için cam altlıkların her iki yüzeyinde bulunan ve dikey olarak yönlendirilmiş yarı saydam elektrot şeritleri kullanılır (Şekil 7). Onların kesişimi bir piksel oluşturur. Durumunu değiştirmek için iki adres satırı kullanmanız gerekir - dikey ve yatay. Örneğin, alt olandan biri topraklanır ve diğerine bir kontrol darbesi uygulanır. İki kontrol çizgisinin tüm kombinasyonlarının art arda örneklenmesiyle bir görüntünün oluşturulduğu işleme tarama denir.

2.3 TFT - görüntüler

Deneyimli bir siyah beyaz ekrandan yola çıkan LCD ekranlar, TFT (İnce Film Transistörleri) adı verilen bir teknoloji kullanan geliştirme aşamasına geldi. İnce film transistörlere dayalı aktif matrislere dayanmaktadır. Bu durumda, her piksel için bir tane olmak üzere, üzerinde transistörlerin oluşturulduğu cam alt tabakaya bir amorf silikon tabakası uygulanır. Transistörler, adresleme sistemi ile LCD hücreleri arasında bir aracı görevi görür. İnce film diyotlarına (TFD) dayalı paneller de vardır. Aktif matrislerde, örnekleme (adresleme) işleminin komşu hücreler üzerindeki etkisi hariç tutulur, her piksel izole edilir. Bu sayede, sıvı kristal hücrelerin "anahtarlanmasındaki" gecikmeler 25 ms'ye düşürülebilir, bu da aktif matris ekranların CRT monitörlerle rekabet etmesine zaten izin verir. Hücre bir şarj alır almaz, bir kapasitör gibi onu depolar, ancak yeterince uzun sürmez. Matris taraması tamamlanırken, ilk işlenen hücreler zaten şarjlarını kaybetmeye başlıyor. Görüntü heterojenliğini önlemek için, her hücreye, onu tarama döngüsü boyunca "besleyen" ek bir kapasitör bağlanır.

Tüm TFT LCD'lerin genel çalışma prensibi Şekil 8'de gösterilmektedir: bir neon lambadan gelen ışık bir reflektör sisteminden geçer, birinci polarize filtreden yönlendirilir ve bir transistör tarafından kontrol edilen bir sıvı kristal tabakasına girer; daha sonra ışık renk filtrelerinden geçer (CRT'de olduğu gibi, matrisin her pikseli üç renk bileşeninden oluşur - kırmızı, yeşil ve mavi). Transistör, sıvı kristallerin uzaysal yönünü ayarlayan bir elektrik alanı yaratır. Böyle düzenli bir moleküler yapıdan geçen ışık, polarizasyonunu değiştirir ve buna bağlı olarak çıkıştaki ikinci polarizasyon filtresi tarafından ya tamamen emilir (siyah bir piksel oluşturur) ya da emilmez veya kısmen emilir (oluşturur). saf beyaza kadar çeşitli renk tonları).

Şekil 8

Kırmızı, yeşil ve mavi renk filtreleri cam tabana entegre edilmiş ve birbirine yakın yerleştirilmiş. Her piksel (nokta), belirtilen renklerin (alt pikseller) üç hücresinden oluşur. Bu, 1280 x 1024 piksel çözünürlükte ekranın tam olarak 3840 x 1024 transistör ve piksel öğeleri içerdiği anlamına gelir. 15,1" TFT ekran (1024 x 768 nokta) için piksel aralığı yaklaşık 0,30 mm'dir ve 18,1" TFT ekran için (1280 x 1024 nokta) yaklaşık 0,28 mm'dir.

Şekil 9. Piksel yapısı TFT -Görüntüle.

TFT ekran pikselleri. Hücrenin sol üst köşesi ince bir film transistörü içerir ( T selam F ilm T ransistör). Renk filtreleri, hücrelerin doğal RGB renklerini değiştirmesine izin verir. Noktalar açıkça ayırt edilebilir ve aralarındaki mesafe ne kadar küçükse, olası maksimum çözünürlük o kadar büyük olur. Bununla birlikte, TFT'lerin maksimum ekran alanı tarafından belirlenen fiziksel bir sınırlaması da vardır.

En yaygın dijital tabela türü, adı verilen bir teknolojiye dayanmaktadır. TN TFT veya TN+Film TFT'si (Bükülmüş Nematik + Film). Film terimi, izleme açısının standart 90 dereceden (her iki tarafta 45) yaklaşık 140 dereceye çıkarılmasına izin veren isteğe bağlı bir dış film kaplamasını ifade eder. TN TFT ekranının çalışma şeması Şekil 10'da gösterilmiştir:

1. Transistör kapalı durumdayken yani bir elektrik alanı oluşturmadığında, sıvı kristal moleküller normal durumundadır ve içinden geçen ışık akısının polarizasyon açısını değiştirecek şekilde hizalanmıştır. onları 90 derece (sıvı kristaller bir spiral oluşturur). İkinci filtrenin polarizasyon açısı birincinin açısına dik olduğu için, aktif olmayan transistörden geçen ışık, rengi ışık filtresi tarafından belirlenen parlak bir nokta oluşturarak kayıpsız bir şekilde sönecektir.

2. Transistör bir elektrik alanı oluşturduğunda, tüm sıvı kristal molekülleri, birinci filtrenin polarizasyon açısına paralel çizgiler halinde sıralanır ve bu nedenle, içlerinden geçen ışık akısını hiçbir şekilde etkilemez. İkinci polarize filtre ışığı tamamen emerek üç renk bileşeninden birinin yerine siyah bir nokta oluşturur.

Şekil 10.

Ekranın kabul edilebilir görüş açısıyla ilgili sorunlar, yarı tonlar sağlayan LCD'ler için tipiktir. Sıvı kristallerdeki çift kırılma fenomeni nedeniyle panel tarafından iletilen ışığın ortaya çıkan yoğunluğu, ışık dalgasının normali ile ön tarafı arasındaki (j) açısına ve sin2j olarak sıvı kristal moleküllerinin yönlendiricisinin yönüne bağlıdır. . Bu, tamamen açık durumda, 30°'ye kadar olan j değerlerinde, iletilen ışık yoğunluğunun %10'dan fazla değişmediği ve %50'lik bir gri seviyesinde (yönetici ile normal arasındaki açı) değiştiği anlamına gelir. ekran yüzeyine 45°) - %90 oranında, bu da görüş açısında hafif bir değişiklikle parlaklık veya renk tonlamalarında ciddi bozulmaya yol açar. Çift kırılma etkisinden kaçınmanın en basit yollarından biri, sıvı kristalden farklı bir kırılma indisine sahip olan panel yüzeyine polimer dengeleyici filmler uygulamaktır.

Sorunu çözmenin orijinal bir yolu, 1971'de Günther Baur tarafından bulundu. Hitachi Corporation, metodolojisine dayanarak 1995'te IPS (Düzlem İçi Anahtarlama) teknolojisini geliştirdi. Baur, normal durumdaki moleküllerin 90°'lik bir sarmal şeklinde bükülmediği, ancak birbirine paralel yönlendirildiği yeni bir LC hücresi şeması önerdi. Alt ve üst polimer filmlerdeki oluklar paraleldir ve tüm kontrol elektrotları panelin aynı tarafında bulunur. Bir voltaj uygulandığında, elektrik alanı ekran düzleminde LC moleküllerini döndürür. Yönetmen ve panel düzlemi arasındaki açı sabit kalır. Ne yazık ki, IPS'nin %50 daha düşük parlaklık gibi bazı dezavantajları da vardır.

IBM'in Japon bölümü, OCB (Optik Olarak Telafi Edilen Büküm) metodolojisini önerdi ve geliştiriyor. Sıvı kristallerin çift kırılma parametrelerini değiştirme yeteneğini kullanan Pi-hücrelerine dayanmaktadır. Hücreye giren ışık demeti, ekran yüzeyine normal vektörün yönüne "yapışıyormuş" gibi yönünü hafifçe değiştirir ve ondan ayrılır, orijinal yayılma yönüne döner.

Sharp uzmanları, görüş açısını genişletmek için başka bir teknoloji uyguladılar - ASM (Eksenel Simetrik hizalanmış mikro hücre Modu). Renk filtresi üzerinde, yönlendirici bir polimer film ile kaplanmış özel çıkıntılı duvarlar oluşturulmuştur (Şekil 11). Alışılmadık bir eksenel simetrik kristal molekül düzenlemesi (fan kanatları gibi) ile bireysel LC hücreleri oluştururlar. LC hücrelerini sınırlayan duvarlar, polimerize reçine moleküllerinin kristalin bileşimine katılması ve elde edilen karışımın faz ayrımından sonra ultraviyole radyasyon ile ışınlanması sonucunda elde edilir. ASM, polimerler kullanan LC stabilizasyon teknikleri sınıfına aittir. Polimerleri kullanmanın başka bir yöntemine göre, bunlar polimer durumunda olduğu gibi sadece iki sınır yüzeyinde değil, LC moleküllerinin doğrudan hücre içindeki yönelimini kontrol etmeyi mümkün kılan küçük bir miktarda sıvı kristallere eklenirler. filmler.

Şekil 11

2.4 Ferrodielektrik sıvı kristaller

Herhangi bir LCD panelin zayıf noktalarından biri görüntü rejenerasyonudur. Hücrelerin şarj edilmesi ve boşaltılmasının karmaşık süreçleri, belirli bir durumu korumaları gereken kısa süre, önemli yükler biriktirme tehlikesi - tüm bunlar üretimi zorlaştırır. Kontrol elektroniklerini ferrodielektrik sıvı kristaller (FLCD) kullanarak dolaylı olarak basitleştirmek mümkündür. Bir grup moleküle belirli bir yönelim verilirse, (dış etkilerin yokluğunda) onu sınırsız bir süre boyunca tek bir alan oluşturarak koruyacaklardır. Ferrodielektrik hücreler sık rejenerasyon gerektirmez, tarama yalnızca çerçeve değişikliklerinde gerçekleşir. Ayrıca, mükemmel reaksiyon hızlarına sahiptirler - 10 ms. Ancak, iki durumlu yapıları yarı tonların oluşturulmasını zorlaştırır. Ekranlar ayrıca antiferrodielektrik LCD'ler (AFLCD) temelinde oluşturulmaktadır. En son değişiklikleri bu sorunu kısmen ortadan kaldırıyor.

2.5 Plazma Adresli Likit Kristal (PALC)

Bu tür ekran, LCD hücrelerini çalıştırmak için bir plazma paneli kullanır. Bir PALC ekranı, alt tarafına uygulanan bir polarize filtre ve üstte oluşturulan uzunlamasına çıkıntılar-bariyerlere sahip bir cam alt tabakadan oluşur. Bariyerlerin oluşturduğu her kolonun içinde iki elektrot bulunur. Yukarıdan, yapı ince bir cam tabakası ile kaplanır ve ortaya çıkan kaplar, birkaç kPa'lık bir basınçta gazla doldurulur. Bunu bir LC katmanı, kolon elektrotlu şeffaf bir film, renk filtreleri, polarizörlü bir cam substrat takip eder (Şekil 12). Tüm yapının arkasında bir arka ışık ünitesi var. Kolon, seyrekleştirilmiş bir gazla doldurulmuş uzunlamasına bir hücrede iki elektrot arasında bir deşarj oluşturularak örneklenir. Gaz ve LC hücrelerini ayıran camın yüzeyinde sanal elektrot gibi bir negatif yük oluşur (Şekil 13). "Sandviç"in karşı tarafındaki enine elektrotlardan birine +70 V'luk bir voltaj uygulanır Sanal elektrottan gelen yük, gazlı uzunlamasına hücre ile enine elektrotun kesişme noktasında bulunan LC hücresinden akar. Şarj biter bitmez tüm LCD hücreleri tamamen yalıtılmış bir duruma geçer ve bir sonraki pikseli örneklemeye başlayabilirsiniz.

Şekil 12.

Şekil 13.

PALC panellerin avantajlarından biri de üretim kolaylığıdır. Fabrika temizliğine ve düzen doğruluğuna geleneksel TFT'lerden daha az duyarlıdırlar. Bu, büyük cam alt tabakaların kullanımına izin verir ve bu nedenle büyük LCD ekranlar üretme olasılığını açar. PALC ekranları, aktif matris monitörlerin çok hassas olduğu nokta kusurlarından arındırılmıştır. Plazma ve LCD panellerin yapısal bağımsızlığı, yeni modifikasyonların geliştirilmesini kolaylaştırır.

3. Sonuçlar

Bu materyalde, yalnızca LCD üretim teknolojisinin temelleri dikkate alındı ve çok şey yayının kapsamı dışında bırakıldı. Sıvı kristal paneller dünyası, aynı anda birkaç bilimin birleşme noktasında yer almaktadır: kimya, katı hal fiziği ve sıvıların fiziği, kristalografi. Bileşenlerin zenginliği, çeşitli çözümlere yol açar. Düz panel monitör endüstrisi patlama yaşıyor ve yeni teknolojilerin ortaya çıkışını, mevcut olanların değiştirilmesini ve eskimiş olanların ortadan kalkmasını takip etmek ancak sürekli olarak özel literatüre bakmakla mümkün.

Kaynakça:

1. http://www.cultinfo.ru

2. http://bigpi.biysk.ru

3. I. G. Chistyakov, Liquid Crystals, Moskova, 1966;

4. Gray G.W., Moleküler yapı ve sıvı kristallerin özellikleri, L. - N.Y., 1962;

5. Sıvı kristaller, çev. Fransızca'dan, "Doğa", 1972, No. 2;

6. Turanov A.N., Goncharov V.A., Galyametdinov Yu.G., Ivanova G.I., Ovchinnikov I.V. Izv. Acad. bilimler, s. Khim., 1999, No. 4, 694-697.

7. I. V. Ovchinnikov ve Yu. G. Galyametdinov, Koordinasyon bileşiklerine dayalı manyetik sıvı kristaller. Rus Kimya Dergisi 2001, XLV. Numara 3. s.74-79

sıvı kristaller

Tanıtım

Sıvı kristaller (kısaca LC), hem sıvı (akışkanlık) hem de kristal (anizotropi) özelliklerine aynı anda sahip olan maddelerdir. Yapısına göre, LC'ler, bu sıvının tüm hacmi boyunca belirli bir şekilde sıralanmış uzun moleküllerden oluşan jöle benzeri sıvılardır. LC'lerin en karakteristik özelliği, elektrik alanlarının etkisi altında moleküllerin yönünü değiştirme yetenekleridir ve bu da endüstride uygulanmaları için geniş fırsatlar sunar. LC tipine göre genellikle iki büyük gruba ayrılırlar: nematikler ve smektikler. Sırasıyla, nematikler uygun nematik ve kolesterik sıvı kristallere bölünür.

Sıvı kristallerin keşfinin tarihi

Sıvı kristaller 1888'de Avusturyalı botanikçi F. Reinitzer tarafından keşfedildi. Kolesteril benzoat ve kolesteril asetat kristallerinin iki erime noktasına ve buna bağlı olarak iki farklı sıvı durumuna sahip olduğunu fark etti - bulutlu ve şeffaf. Ancak bilim adamları, bu sıvıların olağandışı özelliklerine fazla dikkat etmediler. Uzun bir süre boyunca, fizikçiler ve kimyagerler, prensip olarak, sıvı kristalleri tanımadılar, çünkü onların varlığı, maddenin üç halinin teorisini yok etti: katı, sıvı ve gaz. Bilim adamları, sıvı kristalleri ya kolloidal çözeltilere ya da emülsiyonlara bağladılar. Bilimsel kanıt, Karlsruhe Üniversitesi profesörü Otto Lehmann (Almanca: Otto Lehmann) tarafından uzun yıllar süren araştırmalardan sonra sağlandı, ancak 1904'te yazdığı “Sıvı Kristaller” kitabının ortaya çıkmasından sonra bile keşif uygulanmadı.

1963'te Amerikalı J. Ferguson (İngiliz James Fergason), sıvı kristallerin en önemli özelliğini - sıcaklığın etkisi altında renk değiştirmek - çıplak gözle görülemeyen termal alanları tespit etmek için kullandı. Kendisine bir buluş için patent verildikten sonra (ABD Patenti 3114836 (İngilizce)), sıvı kristallere olan ilgi çarpıcı biçimde arttı.

1965'te sıvı kristallere ayrılmış Birinci Uluslararası Konferans ABD'de toplandı. 1968'de Amerikalı bilim adamları, bilgi görüntüleme sistemleri için temelde yeni göstergeler yarattılar. Çalışmalarının prensibi, bir elektrik alanında dönen sıvı kristal moleküllerinin ışığı farklı şekillerde yansıtması ve iletmesi gerçeğine dayanmaktadır. Ekrana lehimlenen iletkenlere uygulanan voltajın etkisi altında, üzerinde mikroskobik noktalardan oluşan bir görüntü belirdi. Ancak 1973'ten sonra, George William Gray liderliğindeki bir grup İngiliz kimyager, nispeten ucuz ve uygun fiyatlı hammaddelerden sıvı kristalleri sentezlediğinde, bu maddeler çeşitli cihazlarda yaygınlaştı.

Sıvı kristal grupları

Genel özelliklerine göre LC'ler iki büyük gruba ayrılabilir:

bir katının ısıtılması sonucu oluşan ve belirli bir sıcaklık ve basınç aralığında var olan termotropik LC'ler ve belirli bir maddenin çubuk şeklindeki moleküllerinin (veya diğer polar çözücüler). Bu çubuk şeklindeki moleküllerin bir ucunda polar bir grup bulunur ve çubuğun çoğu esnek, hidrofobik bir hidrokarbon zinciridir. Bu tür maddelere amfifil denir (amphi - Yunanca iki uçtan gelir, philos - sevgi dolu, yardımsever). Fosfolipitler, amfifillerin bir örneğidir.

Amfifilik moleküller, kural olarak, suda az çözünürler, faz sınırındaki polar grupları sıvı faza doğru yönlendirilecek şekilde agregalar oluşturma eğilimindedir. Düşük sıcaklıklarda sıvı amfifilin suyla karıştırılması, sistemin iki faza ayrılmasına neden olur. Sabun-su sistemi, karmaşık bir yapıya sahip amfifillerin varyantlarından biri olarak hizmet edebilir. Bir alifatik anyon CH3-(CH2)n-2-CO2- (burada n ~ 12-20) ve bir pozitif iyon Na+, K+, NH4+ vb. vardır. CO2- polar grubu su molekülleri ile yakın temas eğilimi gösterirken, polar olmayan grup (amfifilik zincir) su ile temastan kaçınır. Bu fenomen amfifiller için tipiktir.

Termotropik LC'ler üç büyük sınıfa ayrılır:

Nematik sıvı kristaller. Bu kristallerde moleküllerin ağırlık merkezlerinin dizilişinde uzun menzilli bir düzen yoktur, katmanlı bir yapıya sahip değildirler, molekülleri kendi etraflarında dönerek sürekli olarak uzun eksenleri yönünde kayar, fakat aynı anda zaman oryantasyon sırasını korurlar: uzun eksenler bir baskın yön boyunca yönlendirilir. Sıradan sıvılar gibi davranırlar. Nematik fazlar sadece molekülleri sağ ve sol formları arasında fark olmayan maddelerde bulunur, molekülleri ayna görüntüsü (achiral) ile aynıdır. Nematik FA oluşturan bir madde örneği

Smektik sıvı kristaller katmanlı bir yapıya sahiptir, katmanlar birbirine göre hareket edebilir. Smektik katmanın kalınlığı moleküllerin uzunluğu (esas olarak parafin "kuyruğunun" uzunluğu) ile belirlenir, ancak smektiklerin viskozitesi nematiklerinkinden çok daha yüksektir ve katman yüzeyine normal boyunca yoğunluk büyük ölçüde değişebilir. Tipik tereftal-bis(nara-butylaniline):

Kolesterik sıvı kristaller - esas olarak kolesterol ve diğer steroidlerin bileşiklerinden oluşur. Bunlar nematik LC'lerdir, ancak uzun eksenleri birbirine göre döndürülür, böylece bu yapının son derece düşük oluşum enerjisi (yaklaşık 0.01 J/mol) nedeniyle sıcaklık değişimlerine çok duyarlı spiraller oluştururlar. Amil para-(4-siyanobenzilidenamino)-sinnamat, tipik bir kolesterik olarak bahsedilebilir.

Kolesterikler parlak renklidir ve sıcaklıktaki en ufak bir değişiklik (bir derecenin binde birine kadar) sarmalın perdesinde bir değişikliğe ve buna bağlı olarak LC'nin renginde bir değişikliğe yol açar.

Yukarıdaki tüm sıvı kristal türlerinde, dipol moleküllerinin belirli bir yönde yönelimi, "yönetici" olarak adlandırılan bir birim vektör tarafından belirlenen karakteristiktir.

Son zamanlarda, yalnızca paralel optik eksenlere sahip çok katmanlı sütunlar şeklinde üst üste katmanlar halinde düzenlenmiş disk şeklindeki moleküllerden oluşan sözde sütunlu fazlar keşfedilmiştir. Genellikle, moleküllerin öteleme serbestlik derecelerine sahip oldukları "sıvı filamentler" olarak adlandırılırlar. Bu bileşik sınıfı, akademisyen L. D. Landau tarafından tahmin edildi ve sadece 1977'de Chandrasekhar tarafından keşfedildi. Şematik olarak, bu tür sıvı kristallerin sıralanmasının doğası şekilde gösterilmiştir.

LCD'ler olağandışı optik özelliklere sahiptir. Nematik ve smektik optik olarak tek eksenli kristallerdir. Kolesterikler, periyodik yapıları nedeniyle, spektrumun görünür bölgesinde ışığı güçlü bir şekilde yansıtır. Sıvı faz, nematik ve kolesterikte özelliklerin taşıyıcısı olduğundan, dış etkilerin etkisi altında kolayca deforme olur ve kolesteriklerdeki sarmal aralığı sıcaklığa çok duyarlı olduğundan, ışığın yansıması sıcaklıkla keskin bir şekilde değişir, bu da yol açar. maddenin renginde bir değişiklik.

Bu fenomen, mikro devrelerde sıcak noktaların bulunması, insanlarda kırıkların ve tümörlerin lokalizasyonu, kızılötesi ışınlarda görüntüleme vb. gibi çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Liyotropik LC'ler üzerinde çalışan birçok elektro-optik cihazın özellikleri, elektrik iletkenliklerinin anizotropisi tarafından belirlenir ve bu da elektronik polarize edilebilirliğin anizotropisi ile ilgilidir. Bazı maddeler için, LC özelliklerinin anizotropisi nedeniyle elektriksel iletkenlik işaretini değiştirir. Örneğin, n-oktiloksibenzoik asit için 146°C sıcaklıkta sıfırdan geçer ve bu, mezofazın yapısal özelliklerine ve moleküllerin polarize edilebilirliğine atfedilir. Nematik fazın moleküllerinin yönü, kural olarak, en yüksek iletkenliğin yönü ile çakışmaktadır.

Tüm yaşam formları, yapısal bağlantılarının çoğu sıvı kristallerin yapısına benzeyen canlı bir hücrenin aktivitesi ile şu veya bu şekilde bağlantılıdır. Olağanüstü dielektrik özelliklere sahip olan FA'ler, hücre içi heterojen yüzeyler oluşturur, hücre ile dış ortam arasındaki ve ayrıca bireysel hücreler ve dokular arasındaki ilişkiyi düzenler, hücrenin kurucu kısımlarına gerekli inertliği sağlar ve onu enzimatik etkilerden korur. Böylece, FA'ların davranışında düzenliliklerin kurulması, moleküler biyolojinin gelişiminde yeni bakış açıları açar.

Sıvı Kristal Uygulamaları

Sıvı kristallerin önemli kullanımlarından biri termografidir. Bir sıvı kristal maddenin bileşimi seçilerek, farklı sıcaklık aralıkları ve çeşitli tasarımlar için göstergeler oluşturulur. Örneğin, bir film şeklindeki sıvı kristaller, transistörlere, entegre devrelere ve elektronik devrelerin baskılı devre kartlarına uygulanır. Arızalı elemanlar - çok sıcak veya soğuk, çalışmıyor - parlak renk lekeleriyle hemen fark edilir. Doktorlar yeni fırsatlar elde etti: Hastanın cildindeki sıvı kristal gösterge, gizli iltihabı ve hatta bir tümörü hızla teşhis eder.

Sıvı kristaller yardımıyla insan sağlığına zararlı zararlı kimyasal bileşiklerin buharları ve gama ve ultraviyole radyasyon tespit edilir. Sıvı kristallere dayalı olarak, basınç ölçerler ve ultrason dedektörleri oluşturulmuştur. Ancak sıvı kristal maddelerin en umut verici uygulama alanı bilgi teknolojisidir. Elektronik saatlerden herkese tanıdık gelen ilk göstergelerden kartpostal boyutunda likit kristal ekranlı renkli televizyonlara kadar sadece birkaç yıl sürdü. Bu TV'ler daha az enerji tüketerek çok yüksek kaliteli bir görüntü sağlar.

SIVI KRİSTALLER VE BUNLARA DAYALI CİHAZLAR Şu anda, LCD likit kristal monitörlerin teknolojileri kimyagerler tarafından 1888'den beri bilinmektedir, ancak pratik kullanımları (saat ekranları ve hesap makineleri için) ancak 1960'larda başlamıştır. 1990'da De Gennes, LC teorisi için Nobel Ödülü'nü aldı. Şu anda, sıvı kristaller elektronikte devrim yarattı; çok çeşitli ekranlarda (saatlerde, mini TV'lerde), bilgisayarlar için LCD monitörlerde, görsel termal sensörler (sıcaklıkla renk değişimi), vb. -boyutlu) (1-2 boyutlu) (izotropik Sıvı kristal (LC) terimi, katı hal ile izotropik sıvı hal arasındaki mezofazı belirtirken, mezofaz, maddenin iki halinde bulunan temel özellikleri korur. orta, orta anlamına gelir Bazı durumlarda, mezofaz, oda sıcaklığı da dahil olmak üzere geniş bir sıcaklık aralığında stabildir, o zaman LC'den bahseder.

Sıvı kristalleri oluşturan moleküllerin kimyasal yapısı. a) - LC oluşturan çubuk moleküller - smektikler ve nematikler, b) - LC oluşturan moleküller - diskotikler. Nematik. Bu isim, iplik anlamına gelen Yunanca "nema" (nhma) kelimesinden gelir. Nematiğin oryantasyon sırasını karakterize etmek için, yönü moleküllerin uzun eksenlerinin ortalama oryantasyonunun yönü ile çakışan bir birim uzunluk vektörü olan yönetmen tanıtılır. Ek olarak, moleküllerin yönelimsel sıralanma derecesini karakterize eden sipariş parametresi S, burada yönlendiricinin yönleri ile moleküllerin uzun ekseninin anlık yönü arasındaki açı olan bir nicelik daha eklenir. Açıkçası, parametre 0'dan 1'e kadar değerler alabilir. S = 1 değeri tam oryantasyon düzenine karşılık gelir, S = 0 tam oryantasyon bozukluğu anlamına gelir ve izotropik bir sıvıya karşılık gelir.

Smektikler. Adı, "sabun" anlamına gelen Yunanca "smegma" (smhgma) kelimesinden gelir. Bu malzemelerde, moleküllerin yönelimsel sıralamasına ek olarak, moleküllerin ağırlık merkezlerinin de kısmi bir sıralaması vardır. Başka bir deyişle, moleküllerin ağırlık merkezleri, aralarındaki mesafe sabit olan katmanlar halinde düzenlenir. Molekül katmanları birbirine göre kolayca yer değiştirir ve smektikler dokunuşa sabuna benzer. molekülün eksenleri Kolonoidal diskotikler ayrıca smektiklere atfedilebilir Nematics - daha akışkan LC fazı katmanlara sahip değildir, ancak yalnızca baskın bir yöne sahiptir (yönetmen Sıvı kristal türleri A - nematik, B - smektik, C diskotik

Adını kolesterolden (ilk açık bileşik) alan kolesterikler. Böyle bir molekül, yönetmenin etrafında dönebileceği bir optik eksene sahiptir. Bir katmandan diğerine geçerken, yönetmen kademeli olarak dönerek benzersiz bir sarmal yapı oluşturur. Molekülün optik ekseni, yönlendiricinin yönü ve vidanın adımı, p, (yöneticinin 360 derece döndüğü mesafe) gösterilmektedir. LC kolesterik =np'den yansıyan ışığın dalga boyu, burada n kırılma indisidir. Genellikle bu dalga boyları görünür aralıktadır. Bir kolesteriğin önemli bir özelliği, vida adımının sıcaklığa bağımlılığıdır, yani. yansıyan ışık dalga boyunun sıcaklığa bağımlılığı. Daha yüksek sıcaklıklar mavi, daha düşük sıcaklıklar kırmızıdır.

Ekranlarda sıvı kristal uygulamaları LCD'lerin ana uygulaması elektro-optik (EO) cihazlarla ilgilidir. Bu tür uygulamalar için, bir LC (nematik) dört gerekli özelliğe sahip olmalıdır, yani: yüzey sıralaması, bir elektrik alanı veya dielektrik anizotropi ile yönlendirici yeniden yönlendirmesi, ışık polarizasyon düzleminin dönüşü veya optik anizotropi ve oryantasyonel esneklik (moleküllerin maruz kalma yeteneği). çeşitli rotasyonlar). 1.Yüzey siparişi. Tipik olarak, bir EO ekranı, içine bir LC'nin yerleştirildiği, kalınlığı 20 um'den daha az olan bir cam küvettir. LC direktörünün yönü, hücre yüzeylerinin, LC moleküllerinin hücre düzlemine paralel veya ona dik belirli bir yönde sıralanacağı şekilde işlenmesiyle ayarlanabilir.

0. Bu anizotropi ana dv'dir" title="(!LANG:2. LCD'nin dielektrik anizotropisi, direktöre paralel ve dik doğrultudaki dielektrik sabiti arasındaki fark olarak yazılabilir = -. yönetmen alana paralel hizalanır, ardından > 0. Bu anizotropi ana dv'dir." class="link_thumb"> 6 !} 2. Bir LC'nin dielektrik anizotropisi, yönlendiriciye paralel ve ona dik doğrultudaki dielektrik sabiti arasındaki fark olarak yazılabilir = -. Yönetmen alana paralel hizalanmışsa, >0. Bu anizotropi, ekran performansının arkasındaki ana itici güçtür. Kristallerin serbest enerjisine elektrik katkısı, direktör (n) ile uygulanan elektrik alanı (E) arasındaki açıya bağlı olan bir terim içerir, bu sayede direktör serbest enerjiyi en aza indirgemek için döner ve alana paralel hizalanır. . Bu katkının dipol olmadığına ve elektrik alanın yönüne bağlı olmadığına dikkat edin. 3. Optik anizotropi, kırılma indeksi - n veya çift kırılmanın anizotropisi ile ilgilidir. Bu, malzemenin yönetmene paralel ve dik ışık polarizasyon yönleri için iki n değerine sahip olduğu anlamına gelir, aralarındaki fark n=n -n optik anizotropinin bir ölçüsüdür. LCD'nin çalışması için bu değer >0,2 olmalıdır. 4. Yönel esneklik, alan uygulandığında moleküllerin dönmesini ve alan kapatıldıktan sonra orijinal konumlarına geri dönmelerini sağlamak için gereklidir. Bu özellik, K 11, K 22 ve K3 3 eğim, bükülme ve bükülme elastik sabitleri ile tanımlanır. 0. Bu anizotropi, ekranların çalışması için ana itici güçtür.Kristallerin serbest enerjisine elektrik katkısı, yönlendirici (n) ile uygulanan elektrik alanı (E) arasındaki açıya bağlı olan bir terim içerirken, yönetmen serbest enerjiyi en aza indirmek için dönecek ve alana paralel olarak hizalanacaktır. Bu katkının, elektrik alanının yönünden bağımsız bir dipol olmadığına dikkat edin.3. Optik anizotropi, kırılma indisi - n'nin anizotropisi veya çift kırılma ile ilgilidir. .Bu, malzemenin yönetmene paralel ve dik ışık polarizasyon yönleri için iki n değerine sahip olduğu anlamına gelir, aralarındaki fark n=n -n optik anizotropinin bir ölçüsüdür.LCD çalışması için bu değer >0,2 olmalıdır. .4.Oryantasyonel esneklik, bir alan uygulanırken moleküllerin dönmesini sağlamak ve alanı kapattıktan sonra orijinal konumlarına geri döndürmek için gereklidir. Bu özellik elastik kon ile tanımlanır. tilt, twist ve bend stunts K 11, K 22 ve K3 3"> 0. Bu anizotropi ana dv" title="(!LANG:2. Bir LC'nin dielektrik anizotropisi, direktöre paralel ve dik yöndeki geçirgenlik arasındaki fark olarak yazılabilir = -. Yönetmen alana paralel hizalanmışsa, >0. Bu anizotropi ana"> title="2. Bir LC'nin dielektrik anizotropisi, yönlendiriciye paralel ve ona dik doğrultudaki dielektrik sabiti arasındaki fark olarak yazılabilir = -. Yönetmen alana paralel hizalanmışsa, >0. Bu anizotropi ana"> !}

En basit EO cihazı. Bu durumda, küvetin üst ve alt yüzeyleri dik yönlerde ovulur, böylece LC direktörü küvetin üstünden altına 90 0 döner, böylece polarizasyon düzlemi döner.Görüntü kontrastı çapraz polaroidler kullanılarak elde edilir. . Çapraz polaroidlerde bu hücre parlak görünür. Şimdi bir elektrik alanı uygulanırsa, LC moleküllerinin direktörü alana paralel olarak sıralanacak, polarizasyon düzleminin dönüşü kaybolacak ve çapraz polaroidlerdeki ışığın geçişi duracaktır.Yöneticiyi döndürmek için gereken voltaj genellikle 2-5 V ve dielektrik anizotropi ve elastik sabitlerle belirlenir. Bir LC hücresinde polarizasyon düzleminin dönüşü

LCD ekranın birkaç katmanı vardır: çok saf camdan yapılmış iki panel - alt tabaka. Katmanlar, aralarında ince bir sıvı kristal tabakası içerir. Panellerde oluklar vardır. Oluklar, her panelde paralel, ancak iki panel arasında dik olacak şekilde düzenlenmiştir.Oluklarla temas halinde, sıvı kristallerdeki moleküller tüm hücrelerde aynı şekilde yönlendirilir. İki panel birbirine çok yakın. Üstte ve altta iki polarize film yerleştirilir.Aydınlatma için genellikle bir lamba kullanılır, bazen ekranlar, örneğin saat ekranları, yansıyan ışıkta çalışır.

Bilgi sağlamak için, cam panellere elektrot olarak bir yarı saydam ITO tabakası uygulanır. Elektrotlar noktalar veya segmentler şeklinde uygulanır ve bunlara ayrı bilgiler verilir.Ekranın (hücrenin) ayrı yerlerine farklı elektrik alanları oluşturan çok sayıda elektrot yerleştirilirse, uygun kontrol ile mümkün olacaktır. Harfleri ve diğer görüntü öğelerini ekranda görüntülemek için bu elektrotların potansiyellerinin Elektrotlar şeffaf plastik içine yerleştirilmiştir ve herhangi bir şekle girebilir. Teknolojik yenilikler, boyutlarını küçük bir noktayla (0,3 µm) sınırlamayı mümkün kılmıştır, aynı ekran alanına daha fazla elektrot yerleştirilebilir, bu da çözünürlüğü artırır.Renk, üç ana bileşeni radyasyondan ayıran üç filtre kullanılarak elde edilir. beyaz bir ışık kaynağından. Ekrandaki her nokta veya piksel için üç ana rengi birleştirerek herhangi bir rengi yeniden üretmek mümkündür. Görüntü, tek tek hücrelere art arda bir kontrol voltajı sağlayarak onları şeffaf hale getirerek satır satır oluşturulur. LCD Elektrotlar Pasif Matris Ekranlar

Aktif Matris Ekranları Aktif matris, ekranın sıvı kristal hücrelerini çalıştıran bir elektrot matrisi olan her ekran hücresi için ayrı amplifikasyon elemanları kullanır. Pasif bir matris durumunda, farklı elektrotlar, ekran kademeli olarak güncellenirken döngüsel bir şekilde elektriksel olarak yüklenir ve elemanların kapasitanslarının boşalmasının bir sonucu olarak, kristaller orijinal konfigürasyonlarına geri dönerken görüntü kaybolur. Aktif bir matris olması durumunda, her bir elektrota, dijital bilgileri (0 veya 1 ikili değerleri) depolayabilen bir depolama transistörü eklenir ve sonuç olarak, başka bir sinyal alınana kadar görüntü saklanır. Bellek transistörleri, ışık huzmesinin içinden geçmesine izin verecek şeffaf malzemelerden yapılmalıdır. Bu amaçlar için İnce Film Transistör (veya TFT) ince filmler kullanılır. Bunlar, ekrandaki her pikseli kontrol eden kontrollerdir. transistör çok ince, 0.1-0.01 mikron. Amorf silikondan (a-Si) yapılmıştır,

Ferroelektrik ekranlar Nematik LC'lere dayalı aktif matris ekranların yaygın kullanımına rağmen, temel bir dezavantajı vardır: uzun bir gevşeme süresi (elektrik alanı kapattıktan sonra LC direktörünün dönüş süresi ~20 ms'dir). Şimdi, ferroelektrik, sıvı kristal smektiklerin kullanımına dayanan düz, hızlı anahtarlamalı ekranların üretimi için temelde farklı bir teknoloji var (Şekilde florobifenil). İlk bakışta, hızlı cihazlar oluşturmak için daha viskoz (nematik ile karşılaştırıldığında) smektik LC fazının kullanılması garip görünüyor. Böyle bir smektiğin molekülleri bir dipol momentine sahiptir ve katmanlar halinde düzenlenirler, her katmanda katmanın düzlemine aynı açıda eğimlidirler. aynı açı

Aynı eğim açısı, bir ferroelektrik fazın varlığında moleküllerin dipollerinin etkileşimi nedeniyle ortaya çıkar. Bir elektrik alanının uygulanması, dipollerin yönünü tersine değiştirebilir ve moleküllerin eğim açısı da buna göre değişecektir. Böylece, molekül katmanında, dipollerin ve moleküllerin kendilerinin (bir elektrik alanı olan ve olmayan) iki olası yönelimi vardır, Şek. Bu durumda moleküllerin dönme süresi oldukça küçüktür, 1 μs'dir ve bu, moleküllerin nematik fazda geri dönüş zamanından 2-3 kat daha azdır. Başlangıçta, ışık polarizörleri, ışığın geçmeyeceği şekilde ayarlanır (biri moleküllerin direktörünün yönüne paralel, diğeri diktir). Elektrik alan uygulandıktan sonra moleküllerin dipolleri alana paralel döner ve moleküllerin direktörü polarizöre göre belirli bir açıyla dönerken, ışık yapıdan kısmen geçmeye başlar. Ferroelektrik fazda smektikte bir molekül tabakası.

sıvı kristaller

Nematik sıvı kristallerde Schlieren dokusu

sıvı kristaller(LCD olarak kısaltılır), bazı maddelerin belirli koşullar altında (sıcaklık, basınç, çözeltideki konsantrasyon) geçtiği bir faz durumudur. Sıvı kristaller aynı anda hem sıvıların (akışkanlık) hem de kristallerin (anizotropi) özelliklerine sahiptir. Yapıya göre, LC'ler, bu sıvının tüm hacmi boyunca belirli bir şekilde sıralanmış, uzun veya disk şeklindeki moleküllerden oluşan viskoz sıvılardır. LC'lerin en karakteristik özelliği, elektrik alanlarının etkisi altında moleküllerin yönünü değiştirme yetenekleridir ve bu da endüstride uygulanmaları için geniş fırsatlar sunar. LC tipine göre genellikle iki büyük gruba ayrılırlar: nematikler ve smektikler. Sırasıyla, nematikler uygun nematik ve kolesterik sıvı kristallere bölünür.

Sıvı kristallerin keşfinin tarihi

Sıvı kristaller yardımıyla insan sağlığına zararlı zararlı kimyasal bileşiklerin buharları ve gama ve ultraviyole radyasyon tespit edilir. Sıvı kristaller temelinde basınç ölçerler ve ultrason dedektörleri oluşturulmuştur. Ancak sıvı kristal maddelerin en umut verici uygulama alanı bilgi teknolojisidir. Elektronik saatlerden herkese tanıdık gelen ilk göstergelerden kartpostal boyutunda likit kristal ekranlı renkli televizyonlara kadar sadece birkaç yıl sürdü. Bu TV'ler daha az enerji tüketerek çok yüksek kaliteli bir görüntü sağlar.

Bağlantılar

Science 2.0 programında Kimya Doktoru Alexey Yuryevich Bobrovsky ile sıvı kristaller hakkında bir söyleşi

Wikimedia Vakfı. 2010 .

Diğer sözlüklerde "Sıvı Kristaller" in ne olduğunu görün:

Bazı organiklerin özel bir hali içinde, içinde rom için bir reolojik var. Sizinle sıvı akışkanlık, ancak belli bir miktar koruyun. Moleküllerin düzenlenmesinde düzenlilik ve bir dizi fiziksel anizotropi. St. in, TV'nin özelliği. kristaller. 1889'da Avusturya'da açıldı ... ... Fiziksel Ansiklopedi

sıvı kristaller- Sıvı kristaller. Bir sıvı kristalde moleküllerin düzenlenmesi. SIVI KRİSTALLER, moleküllerin oryantasyonunda düzenlilikle ilişkili özellikleri (özellikle optik olanlar) anizotropiye sahip sıvılar. Fiziksel özelliklerin güçlü bağımlılığı nedeniyle ... ... Resimli Ansiklopedik Sözlük

Moleküllerin oryantasyonunda düzenlilik ile ilişkili özelliklerin (özellikle optik) anizotropisi olan sıvılar. Sıvı kristallerin özelliklerinin dış etkilere güçlü bağımlılığı nedeniyle, teknolojide çeşitli uygulamalar bulurlar ... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

SIVI KRİSTALLER- özelliklerin bir kombinasyonu ile karakterize edilen organik maddeler (bakınız) akışkanlık ve katı (bakınız) moleküler oryantasyon ve optik düzen (bakınız). Sıvı kristallerde ve ayrıca bir ışık ışınının deneyimlemeden yayıldığı katı kristallerde özel yönler ... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

Moleküllerin uzatılmış şekli ve oryantasyonlarındaki düzen ile ilişkili özelliklerin (özellikle optik özelliklerin) anizotropisi olan sıvılar. Sıvı kristallerin özelliklerinin dış etkilere güçlü bağımlılığı nedeniyle, bulurlar ... ... ansiklopedik sözlük

Sıvı-kristal hal, mezomorfik hal, bir sıvı (akışkanlık) özelliklerine ve katı kristallerin bazı özelliklerine (anizotropi (Bkz. Anizotropi) özellikleri) sahip olduğu bir madde hali. Zh. to. formu ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

VA'da, sıvı kristal içinde belirli koşullar altında (t ra, basınç, çözeltideki konsantrasyon) geçen. durum, bir sürüye kristalin arasında bir aradır. durum ve sıvı. Sıradan sıvılar gibi, sıvıların da akışkanlığı vardır, ancak ... ... Kimya Ansiklopedisi

Bazı organiklerin özel bir hali içinde, içinde rom için bir reolojik var. (bkz. Reoloji) akışkanlar akışkandır, ancak moleküllerin düzenlenmesinde ve kristallerin özelliği olan bazı akışkanların anizotropisinde düzeni korurlar. J. for wa, ... ... Büyük ansiklopedik politeknik sözlük

Moleküllerin uzatılmış şekli ve oryantasyonlarındaki düzen ile ilişkili özelliklerin (özellikle optik özelliklerin) anizotropisi olan sıvılar. Zh'nin özelliklerinin dışa güçlü bağımlılığı nedeniyle. çeşitli uygulamalar bulduklarını etkiler ... Doğal bilim. ansiklopedik sözlük

sıvı kristaller- uzun molekül şekli ve oryantasyonlarında düzenlilik ile ilişkili özelliklerin (özellikle optik olanlar) anizotropisi olan sıvılar ... Modern doğa biliminin başlangıçları