Главная  Электрооптические эффекты 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [ 14 ] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

Кроме того, в органических соединениях растворяются кислород, водород и другие химические элементы. Существенное значение имеет влияние кислорода, так как существует особенно сильная связь между органическими соединениями и кислородом.

Чистые вещества состоят из совершенно одинаковых молекул. И даже при последовательном повторении таких процессов фракционирования, как дистилляция, рекристаллизация, диффузия и др., они остаются веществами, которые нельзя разделить на мельчайшие частицы с .различными свойствами. Чистоту жидкокристаллических веществ определяют посредством измерения температуры фазовых переходов.

Чистоту ЖК можно оценить также по удельному сопротивлению.

Исследование электрофизических характеристик

ЖК. Поведение ЖК в электрическом поле определяется его электропроводностью о, анизотропией электропроводности диэлектрической анизотропией Ае --

и др. Ниже изложена методика контроля этих параметров и приведены опубликованные результаты исследований электрических и диэлектрических свойств ЖК [1-6].

При исследовании электрических и диэлектрических свойств ЖК используют ячейки определенных геометрических размеров плоской конструкции с активной площадью 1 см.

Существенным является конфигурация и взаимное расположение электродов, которые необходимо подбирать так, чтобы паразитные емкости между электродами и выводами ячейки были минимальными.

Для измерения электрической проводимости и диэлектрической постоянной ЖК используют мост емкостей Е8-2. Удельная электрическая проводимость и диэлек- трическая проницаемость вычисляются по формулам

e=gh/S и 6= С/Со,

где а, С - измеряемые мостом удельная проводимость и емкость ЖК; h, S - толщина и площадь ячейки; Со- емкость пустой ячейки. Калибровка измерительной схемы (определение Со) осуществляется с помощью очищенных эталонных жидкостей, например, 4-хлористого углерода, нитробензола и др. с известными значениями е. Ориентацию молекул ЖК относительно электродов ячейки можно осуществить постоянным магнитным по-



лем с индукцией Я=1 Т. У всех известных ЖК Ах>0, поэтому магнитное поле ориентируют ЖК длинными осями молекул вдоль силовых линий.

Поворачивая ячейку в магнигном поле, можно измерять электропроводностьо II вдоль и поперекмолекул,

а также диэлектрическую проницаемость е и е соответственно 0, Oj, бц и е, т. е. исследовать анизотропию электропроводности и диэлектрической постоянной ЖК. Измерительное напряжение моста Е8-2 не превышает 3 В на самой чувствительной шкале и не вносит изменения в ориентацию ЖК-

г„,е,


50 WD 150 h,mM Рис. l.li. Зависимости е., , i


Де и от толщины изме-

рительной ячейки для смеси 2/3 БМАОБ41 /ЗБГАОБ+0,025«/о ТБАП при 25°С

т,Гц

Рис. 1.12. Частотная зависимость ej (кривые /-4) и е ц (кривые смеси 2/3

БМАОБ-1-1/3 БГАОБ, легированной ТБАБ прн 25°С: /, I- исходная смесь; 2, 2-10-% ТБАБ; 5, 5-10-% ТБАБ; 4, 4 -1,0% ТБАБ

Известно, что чем больше толщина слоя ЖК, тем меньшим магнитным полем его можно переориентировать. Толщина слоя ЖК и пороговая напряженность магнитного поля Яп связаны соотношением /1Яп== const. Значения е, е, и а, измеренные [1.6] на ячейках

с толщинами, превышающими 100 мкм, совпадают для разных толщин (рис. 1.11).

Существенным при исследовании диэлектрических свойств ЖК является выбор частоты измерительного напряжения. При высоких частотах она ограничена частотами дебаевской релаксации, которые лежат в области частот от 10* ... 10 Гц в зависимости от молекулярной



Структуры й вязкости Жк. с увеличением вязкости чистота дебаевской релаксации уменьшается.

При низких частотах наблюдается дисперсия диэлектрической постоянной, обусловленная вкладом барьерной максвелловской поляризации. Исследования частотной зависимости е и е для смеси А (2/3 BMAOB-j-

--1/3 БГАОБ), легированной ТБАБ (тетрабутиламмоний бромистый), приведены на рис. 1.12. На низких частотах для легированного НЖК и е с уменьшением

частоты увеличиваются. Частота, при которой наступает рост диэлектрической проницаемости, с увеличением концентрации смещается в область более высоких частот


Ш Г, С

Рис. 1.13. Диэлектрические свойства МББА (/), ЭББА (2) и п-этоксиокси-бензилиден-п-бутиланилина (5) (масштаб приведен справа)


Рис. 1.14. Зависимость вц и

от температуры: /, г,.% 4- = N-

-"(ОУ - CN: / - С,Н,зС00; 2 -

CjHisCOO; 3 -СН.бО: 4 -ББАБН (масштаб приведен справа)

ионной примеси (ТБАБ), что соответствует увеличению плотности объемного заряда; т. е. для ЖК с высокой удельной электрической проводимостью низкочастотная дисперсия простирается до 1 кГц и выше, в то время как для высокочистых ЖК (рис. 1.12) (результаты для нелегированной смеси А) дисперсия имеет место при частотах меньших 100 Гц.

Стандартная измерительная частота моста Е8-2 составляет 1000 Гц, что является приемлемым для большинства ЖК. В случае сильно легированных ЖК, а также некоторых высокотемпературных ЖК, дальнейшая очистка которых затруднена, измерения проводятся на



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [ 14 ] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78]

0.0007