Жидкие кристаллы нематической фазы

Blaze Display Technology Co., Ltd. | Updated: Nov 27, 2018

Подобно тому, как существует множество разновидностей твердых тел и жидкостей, существует также множество разновидностей жидкокристаллических веществ. В зависимости от температуры и особенностей вещества жидкие кристаллы могут находиться в одной из нескольких различных фаз. В этой статье мы обсудим жидкие кристаллы в нематической фазе, жидкие кристаллы, которые делают возможными ЖК-дисплеи.

 

Одной из особенностей жидких кристаллов является то, что на них действует электрический ток. Особый вид нематических жидких кристаллов, называемый скрученными нематиками (TN), естественным образом скручен. Подача электрического тока на эти жидкие кристаллы раскручивает их в разной степени, в зависимости от напряжения тока. В ЖК-дисплеях используются эти жидкие кристаллы, поскольку они предсказуемо реагируют на электрический ток, контролируя прохождение света.

 

Большинство молекул жидких кристаллов имеют стержнеобразную форму и в широком смысле делятся на термотропные и лиотропные.

 

Термотропные жидкие кристаллы реагируют на изменения температуры или, в некоторых случаях, давления. Реакция лиотропных жидких кристаллов, которые используются при производстве мыла и моющих средств, зависит от типа растворителя, с которым они смешиваются. Термотропные жидкие кристаллы бывают изотропными или нематическими. Ключевое отличие состоит в том, что молекулы в изотропных жидкокристаллических веществах расположены случайным образом, тогда как нематики имеют определенный порядок или закономерность.

 

Ориентация молекул в нематической фазе основана на директоре. Директором может быть что угодно: от магнитного поля до поверхности с микроскопическими канавками. В нематической фазе жидкие кристаллы можно дополнительно классифицировать по тому, как молекулы ориентируются друг относительно друга. Смектик, наиболее распространенный механизм, создает слои молекул. Существует множество разновидностей смектической фазы, например смектическая фаза C, в которой молекулы в каждом слое наклонены под углом по отношению к предыдущему слою. Другая распространенная фаза — холестерическая, также известная как хиральный нематик. На этом этапе молекулы слегка перекручиваются от одного слоя к другому, что приводит к образованию спирали.

 

 

В сегнетоэлектрических жидких кристаллах (FLC) используются жидкокристаллические вещества, которые имеют хиральные молекулы в расположении смектического типа C, поскольку спиральная природа этих молекул обеспечивает микросекундное время отклика на переключение, что делает FLC особенно подходящими для современных дисплеев. Сегнетоэлектрические жидкие кристаллы с поверхностной стабилизацией (SSFLC) создают контролируемое давление за счет использования стеклянной пластины, подавляя спираль молекул и делая переключение еще более быстрым.