Цветные экраны в электронно-лучевой трубке. Иссле дован ЖК экран, предназначенный для ЭЛТ [5.53]. Он представляет собой четырехслойную структуру: основание, слой ЖК, диэлектрический слой и проводящую чернь (поверхностное сопротивление 1000 Ом/П), натянутую на массивный латунный каркас. Экран размещался в вакуумную систему и совмещался с электроннолучевой системой, обеспечивающей развертку и модулирование электронного пучка. Жидкокристаллической смесью были составы с галогенидами и карбонатами. Например, смесь 20% холестерилхлорид а и 80% холестерилолеилкарбоната при £=0 рассеивала голубой цвет, смесь 30% холестерилхлорида и 70% холестерил-карбоната при Е-0 была красной. При увеличении напряжения цвет смеси вне зависимости от полярности сигнала смещался в коротковолновую область. Напряжение на ЖК экране создавалось электронным пучком. Пространственное разрешение экрана составляло 17 мм-*, постоянная времени была меньше 30 мс. При пороговой чувствительности 9 В на экране можно различать десять цветовых градаций.

5.4. ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СДВИГА, РАСТЯЖЕНИЯ И ДАВЛЕНИЯ НА ШАГ СПИРАЛИ ХЖК И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭТИХ ЯВЛЕНИЙ

Механический сдвиг. Когда в слое ЖК происходит механический сдвиг, то в зависимости от значения сдвига происходят текстурные изменения. При времени сдвига меньшем 10" с гранжановская текстура переходит в динамическую конфокальную, при времени большем 10- с - в гомеотропную [5.54]. Текстурные переходы с возрастанием скорости сдвига соответствуют изменению вязкости ЖК. При скоростях, соответствующих переходу в гомеотропную текстуру, значение сдвиговых сил достаточно, чтобы разрушить спиральную структуру; образуются спиральные фрагменты, имеющие длину меньше, чем первоначальное значение шага. Беспорядочное движение этих фрагментов приводит к появлению сил, нормальных сдвиговому направлению [5.55].

При сдвиге холестерических ЖК наблюдается смещение цвета в направлении как в синей, так и в красной области спектра (рис. 5.13) [5.54 - 5.57]. Сдвиг в синюю область (штриховая линия) объясняется следующей механической моделью: в слое ЖК, заключенном

между неподвижной и подвижной поверхностями. ЖК подвергается действию сил, пропорциональных скорости. Первые периоды спирали, расположенные близко к неподвижной поверхности, остаются почти неизменными. Вклад этих слоев в общее отражение света, благодаря их нормальной ориентации, основной. Этим объясняется незначительное изменение длины волны рассеянного света при сдвиге (рис. 5.14). Дальше расположенные слои отклоняются, что, естественно, приводит к изменению угла падения света. Пропорционально уменьшению угла

бООЯнм

500 600 700Л,Им

Рис. 5.13. Зависимость % от сдвига смеси .эфиров холестерина:

нонаноата - 60%, хлорида - 26,75%, бензоата - 8,25%, олеилкарбона-та - 5.00%

Рис. 5.14. Интенсирность отраженного света при скоростях сдвига: 1 - 1 об/мин; 2 - 0 об/мин

падения меняется длина волны отраженного света. С уменьшением толщины слоя первоначальной ориентации наблюдается ярко выраженное уменьшение интенсивности рассеянного света. После сдвига интенсивность рассеянного света частично релаксирует к первоначальной.

Для чисто холестерических смесей наблюдается два текстурных перехода, а смесь, состоящая из холестерилхлорида и МББА, имеет только один переход в гомеотропную текстуру. Спектральное исследование данной смеси также не показало заметного влияния сдвига на длину волны рассеянного света [5.58].

Растяжение. Более выраженное влияние на изменение шага ХЖК отмечено при растяжении ЖК пленки [5.59, 5.60]. Если ЖК нанести на гибкую подложку

и растянуть, то зависимость шага от растяжения имеет вид

РРо [(l-AL/Lo) (l-0,35AL/Lo)]-i,

где Lo - начальная длина растягиваемой пленки; Ро - первоначальный шаг.

При растяжении пленки, состоящей из смеси 30% XX, 10% ХН и 60% холестерилолеилкарбоната, максимум цвета пленки перемещается* в синюю область (рис. 5.15). Образец релаксирует к первоначальному ша-

2ff AL,HM

Рис. 5.15. Зависимость длины волны селективно отраженного света X от растяжения

гу через несколько минут. Механизм этого сдвига по Фергасону следующий [5.60]. При растяжении подложки происходит увеличение ее ориентационного порядка, что приводит к уменьшению ее энтропии. Поскольку процесс адиабатический и энтропия нанесенного на подложку ЖК увеличивается, то увеличивается также температура - цвет сдвигается в синюю область. Авторы [5.59] считают, что это не является определяющим, и объясняют сдвиг в синюю область иначе. Поскольку общий угол, на который поворачивается директор, временно остается постоянным, а при растяжении толщина ЖК уменьшается, то шаг тоже должен уменьшаться.

Давление. Исследование свойств ХЖК под давлением направлено в основном на изучение его влияния на температуру фазовых переходов или выяснение характера фазовых переходов [5.61]. Влияние давления на шаг холестерической спирали мало изучено.