Img00046

50

izotropowych po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury (rys. 1.60-1). Przy ochładzaniu takiej substancji, z cieczy izotropowej powstaje najpierw ciekły kryształ, który przy dalszym ochładzaniu ulega krystalizacji. Przemiana ciekłego kryształu w ciecz izotropową i odwrotnie, ma wszelkie cechy przemiany fazowej I rodzaju — charakteryzuje się określoną temperaturą i ciepłem przemiany. Przedział temperatury A T, w którym ciecz ma własności anizotropowe, czyli przedział między temperaturą topnienia kryształu a temperaturą przejścia ciekłego kryształu w stan izotropowy zależy od rodzaju substancji i może wynosić od ułamka do kilkudziesięciu, a nawet stu stopni Celsjusza.

Odpowiednio dobrane mieszaniny mogą być ciekłymi kryształami w temperaturze -50°C, inne natomiast pozostają ciekłymi kryształami jeszcze w temperaturze + 300° C.

1.61.    Zasadniczą cechą substancji, które mogą występować jako ciekłe kryształy jest wydłużony kształt ich molekuł. Anizotropowe własności ciekłych kryształów wynikają ze wzajemnego równoległego ustawienia się wydłużonych molekuł. Grupa równoległych względem siebie molekuł ma inne własności wzdłuż długich osi molekuł, inne zaś w kierunku osi krótkich.

Ciekłe kryształy są diamagnetykami wykazującymi anizotropię magnetyczną. Wykazują one również anizotropię elektryczną. Anizotropia elektryczna oznacza, że ich przenikalność elektryczna e zależy od kierunku — gdy molekuły są ustawione równolegle do kierunku pola elektrycznego ma ona (e^ inną wartość niż w przypadku gdy ustawione są one prostopadle do pola (e _t). Anizotropia elektryczna As =e, - e_x może mieć znak dodatni lub ujemny, zależnie od składu substancji ciekłokrystalicznej; jej wartość maleje ze wzrostem temperatury. Molekuły w ciekłych kryształach mają z reguły niezerowe trwałe momenty dipolowe. W polu elektrycznym ustawiają się one odpowiednio do kierunku pola, w zależności od znaku ich anizotropowości elektrycznej.

1.62.    Ciekłe kryształy wykazują anizotropię optyczną, tj. współczynnik załamania światła zależy od kierunku ustawienia wydłużonych molekuł w stosunku do kierunku drgań wektora elektrycznego fali świetlnej. Zjawisko to wykorzystuje się do sterowania własnościami optycznymi cienkiej warstwy ciekłego kryształu przez wytwarzanie w niej pola elektrycznego w odczytnikach stosowanych w zegarkach elektronicznych, kalkulatorach, ekranach radarowych z pamięcią, elektrooptycznych urządzeniach pamięciowych itd.

Odczytnik taki, w praktycznym wykonaniu, stanowią dwie płytki szklane pokryte przewodzącymi warstwami tlenku cyny Sn0₂ lub tlenku indu IrijOj, z wprowadzoną między nie cienką (ok. 30 pm) warstwą substancji ciekłokrystalicznej. Przewodzącą warstwę tlenku oddziela się od ciekłego kryształu bardzo cienką powłoką napylonego dielektryka, co eliminuje przepływ prądu jonowego. Warstwa tlenkowa na jednej z elektrod jest wytrawiana w kształcie siedmiosegmentowego pola (rys. 1.62-1) tak, że po podaniu napięcia na odpowiednie segmenty uzyskuje się obraz cyfry.