Динамикалық таралу эффектісі негізіндегі ұяшықтар(дт-ұяшықтары)

Алғашқы молекулалар укладкасы кез-келген болуы мүмкін(8.2а -сурет), бірақ үлкен қарама - қарсылық үшін гомеотропты болғаны дұрыс. Теріс ДА бар нематикалық СК қолданылады, сондықтан СК көлемінде деңгейліктен аз электр өрісінің кернеулігі кезінде гомогенді ориентация орнатылады, ал деңгейліктен көп кернеулік кезінде – таралуға алып келетін хаотикалық ориентация орнатылады. Егер электродтарды бақылаушыдан алыста бір- біріне ұқсас етип жасаса, ал егер жақында жартылай мөлдір етіп жасаса, онда деңгейліктен аз электродтар арасында өріс кернеулігі кезінде мөлдір және бір- біріне ұқсас электродтар бір –бірінен жақсы ерекшеленеді. Егер өріс кернеулігін деңгейлікке дейін өсірсе, онда СК бұлыңғыр,ал бір- біріне ұқсас электродтар көрінбей қалады. Осылайша екі пластинада да электродтар жүйесін құра отырып және басқарушы кернеуді өзгерте отырып, олардан көрнетін бейне алуымызға болады.

8.1.3.

Твист-эффект негізіндегі ұяшықтар

8.1.3.Твист эффектісі негізіндегі ұяшықтар

Твист-эфыекті негізінде жұмыс істейтін ұяшық(СНС ұяшық) схемасы деп матикалық емес құрылымның бұралуын айтамыз.Ол 8.2 б суретінде көрсетілген. Екі пластина арасындағы төсеніш гомогенді, сонымен қатар бір пластинадағы молекулалар бағыты екінші пластинадағы молекулалар бағытына перпендикуляр.Осы әсерінен ЖК ның көлемінде нематикалық жалпақ құрылымды спиралды төсеніш пайда болады.Нәтижесінде ЖК дан өткен жарық жайпақполяризацияланған түрінен әлсіз элипстік – поляризацияланған жарыққа айналады. Оның азимуты бастапқы градусымен салыстырса тоқсан градусқа өзгереді.

ДА сы оң НЖК ны қолданғандықтан ЖК ға сыртқы өріс әсер еткенде және шектен асып кеткен кернеу болғанда ЖК ішінде гемеотропты ориентация қалыптасады, яғни ЖК көлемі біросты кристалға айналады. Бұл ЖК да жарық оптикалық ось бойынша таралады, яғни поляризация жайпақтығы эффектісі жоғалады.

Динамикалық таралудан бөлек мұндай эффекте ұяшықтар тек қана “жарықтылыққа ” жұмыс істей алады, яғни жарықтың сәулелерінде ғана. Егер ұяшықтың екі жағына ұыйқастырылған поляризатор мен анализаторды қоятын болсақ , онда басқаратын кернеу болмаса электродтардағы жарық еркін түрде анализатор лар арқылы өтеді. Нәтижесінде ЖК ұяшық ашық түсті болады. Егер шектен асып кететін кернеу берсек, жарықтың поляризациялану беті айналмайды және жарық анализатор арқылы өтпейді. Нәтижесінде ұяшықтың бұл бөлігі қараңғы болып қалады.

ЖК құрылғылардың негізгі сипаттамаларына : оптикалық, электрооптикалық және тез әсер ету жатады.

Реңі және өткішгіштігі ЖК ұяшығы қозған және бастапқы болған кезінде ЖК құрылғыдан шыққан жарық интесивтілігтерінің қатынасымен анықталады. Егер зерттеу кіріп жатқан жарыққа болса, бұл қатынас өткігіштік деп аталады, ал басқа жағдайларда рең деп аталады. ДР ұяшықтар үшін рең 15 – 100 , ал өткізгіштік айырылған сәулелерде 20, ал лазерлік сәулеленуде 2500.Твист эффекті негізіндегі ұяшықтар рең және өткізгіштік шамасы 40 тан 100. Рең мен өткізгіштіктің басқарылатын кернеуге тәуелділігі 8.3 суретте көрсетілген.

ДР ұяшығындағы басқарушы кернеу жиілігі төменнен және жоғарыдан шектелген. Төменгі шек қайта қалпына келмейтін электролитикалық процесстермен сипатталады. Кернеу жиілігінің жоғарғы мәндерінде рең азайғанда иондардың үдеу көбею әсерінен болады.Нәтижесінде иондар энергия ала алмайды және турбуленттік ағындар пайда болмайды.

Твист эффектісі негізіндегі ұяшықтар тұрақты кернеуде де жұмыс істейді, бірақ электролитикалық процесстер олардың қызмет ету уақытын азайты 2000 сағат.

Жиіліктің жоғарғы шегі 10…100кГц болады, бұл мәндерде ΔЕ нольге тең болады, ал кейін таңбасын ауытырады. Алайда сыйымдылықтық токтар өсу әсерінен жиіліктер өседі, сол себепті жиіліктер диапазоны f =1…10кГц. Басқарушы кернеуді берген кезде реңнің баяу өзгеруі байқалады.Ол белгілі бір ұстап қалу арқылы болады, ал кейін құлау байқалады. 8.4 сурет. Қосылудың ұстап қалу уақыты t(01) келесі қатынасқа пропорционал µ/(ΔE*E^2), мұндағы µ - ЖК сұыйқтылығы, ΔE – ДА, Е – өріс кернеулігі, Е = U/d; d – ЖК қалыңдығы, ал өшіру уақыты t(10) 3*d^2 ға пропорционал. Молекулалардың бастапқы орналастырылуы жақсыс болса, онда t (10)уақыты мен t(01) уақыт аралығы аз болады.

8.3 сурет.Басқарушы кернеудің реңге және өткізгіштікке қатынас графигі. 1- твист эффекті негізіндегі ұяшықтың өткізгіштігі. 2 – ДР ұяшықтың реңі.

8.4 сурет. ЖК ұяшықтардың тез жұмыс істеу сипаттамасы.