Течните кристали се наричат анизотропна течност, които се състоят от молекули, които запазват специфичен ред в режим един спрямо друг. (Анизотропия. - зависимостта на физическите свойства на веществото от посоката) Например, атомите на молекулите могат да бъдат разположени по определен ос, и такива удължени молекули са подредени в течен кристал, както в твърдо кристално по определена посока (Фигура 1.). Специфични области в течни и твърди кристали, наречени оптични оси са свързани с тяхното съществуване забележителни оптичните свойства на тези материали (двойно пречупване, въртенето на поляризация равнина на светлината, и др.). За разлика от твърди кристали, където оптичната ос е неподвижно фиксирани в течния кристал оптични оси посоки могат лесно да бъдат променени от електрическо поле. За контрол на оптичните свойства на течните кристали изисква много малко напрежение.
Механизмът на въртене на продълговати молекули от електрическо поле Е показано на фиг. 2. Често в такива molekuleelektricheskii дипол се проявява по дългата ос е много по-лесно, отколкото в краткосрочен ос, т.е., с други думи, електронен облак, е лесно да се измества по отношение на положителното ядро на молекулата, заедно с трудност - .. Срещу него. Ако поле Е р и оста правят определен ъгъл, действителните такси в молекулата се отглеждат само поле компонент Epvdol претенция ос поле Е действа поотделно за всеки от разредените такси + Q и -Q: с siloyR = 0E поле компонент в посока E + -. положителен заряд и със същата сила в обратната посока - към отрицателен заряд. По този начин, няколко сили, което създава въртящ момент, който се върти в молекулата, така че надлъжната му ос е ориентирана по областта Е.
Ако течни кристали медиите разширява безкрайно във всички посоки, оптичната ос се обърна към произволно слаб област. В действителност, течно кристален слой има ограничен дебелина (около 0.01 mm), относително твърд ориентация на молекулите върху твърда повърхност очертаващ слой. Следователно, ефектът на полето отклонение влиза в конфронтация с стабилизиращото действие на еластичните сили. В действителност, отклонение на оптичната ос на течно кристален слой започва, когато въртящ момент става по-голяма от електрически сили на възстановяване момента на еластичната сила. Има определен праг потенциална разлика (около 1 V), над която не е трудно да се контролира оптичната ос в различни течни кристали.
Фиг. 1. В резултат на взаимодействието на течнокристалните молекули с всеки други дълги молекулни оси редят в определена посока - по протежение на оптичната ос.
Фиг. 2. Под влиянието на електричното поле в молекулите по дългите оси с електрически диполи, които се въртят поле, което предизвиква въртене на молекулите и оптичната ос. Фиг. 3. Схематично представяне на дисплея с течни кристали.
Това се дължи на факта, че всички молекулите на течните кристали са взаимно свързани и имат една и съща ориентация, и е достатъчно, за да се превърне един от тях, за целия персонал на молекулите променят ориентация.
LCD-тата са широко използвани, например, в съвременните електронни циферблати часа. Фиг. 3 показва как дисплея с течни кристали показва определен брой, писмо, и така нататък. Н. Има два поляризатори, чиито оси се пресичат, и две полиран стъклена плоча, определящи взаимно перпендикулярни ориентиране на молекулите на противоположните границите на течно кристален слой. Слоят от течно кристален оптична ос постепенно променя своята ориентация в зависимост от разстоянието на стъклото да се образува спирална стълба; прилага върху стъклен прозрачни електроди. Под дъното поляризатор разположен огледалото. Долният електрод е непрекъсната, а горната - фигурата, състояща се от няколко сегмента, с който да се създаде произволен брой, буква, цифра, и дума. Всеки сегмент има собствена електрически контакт и свързани във веригата със слаба батерия (1.5 V) със специална команда, която се подава миниатюрен генератор (вж. Генератор).
(Падащата светлина поляризирана от горната поляризатор преминава стъклената плоча и навлиза в течно кристален слой., След това в този момент на спиралната ориентация на оптичната ос се запазва Ако електрическата верига е отворен като пътя на левия лъч (фиг. 3). Следователно, както пасаж наляво лъч светлина си поляризация върти в съответствие с въртенето на оптичната ос. на изхода на долния слой и стъклената плоча, това въртене ще бъде 90 ° и поляризация лъч съвпада с оста на долната поляризатор. в резултат на левия pucho премине поляризатор, отразена от огледалото и пътуват по целия път в обратна посока. Този показател част изглежда светло за наблюдателя.
На дясната част съседен индикатор светлинния лъч преминава по време на затваряне на веригата на фигура 8. поляризирана светлина удря течно кристален слой, тук отговарят ледната версия
tikalno ориентирани оптичната ос. Ето как електрическото поле се върти молекулите са добре поляризирани по дългата ос. Следователно, светлината ще премине слой под сегмент номера 8, без промяна на поляризацията, и е получен от долната поляризатор, чиято ос е перпендикулярна на поляризация на светлината. Вследствие на светлинния лъч достига до огледалото, тъй като тя ще се абсорбира по протежение на пътя, и не ще се върне към наблюдателя - фигура 8 ще се появи тъмна на светъл фон.
Така подредени буквено-цифрови дисплеи в калкулатори, електронни преводачи, везни, измервателни уреди и скалите за настройки, различни дъски и др LCD екрани (табла) с голям брой сегменти - .. Електроди и сложен електронен контрол вериги служат като телевизионни екрани, преобразуващи (очила за нощно виждане), контрола на светлинен лъч означава в изграждането на високоскоростни електронни компютри.
Някои вещества в течнокристално състояние, могат да бъдат смесени един с друг и образуват течни кристали с различни структури и свойства. Това разширява обхвата на тяхното използване в практиката.