إذا دلك سطح الزجاج بقطعة من الورق أو القماش دلكا ميكانيكيا فإن ذلك السطح يكتسب تضاريس دقيقة في طبقة طلاء الأقطاب الكهربائية أو في الزجاج نفسه بحيث يصبح السطح مليئا بالنتوءات والمنخفضات التي من شأنها العمل على توجيه جزيئات البلورات السائلة توجيها على امتدادها ويؤدي هذا في النهاية إلى إنشاء توجيه استوائي (شكل 15-14 أ). ويتم إنجاز هذه العملية بنجاح عن طريق تبخير بعض الفلزات أو الأكاسيد مثل SiO على السطح على أن يكون إسقاط الأبخرة مائلا. وتتضح هذه العملية في الشكل (15-14 ب) حيث من الواضح آلية الحصول على توجيه استوائي لبلورات سائلة استوائية بواسطة التبخير المائل لغشاء رقيق من الفلز.

شكل (15-14)

كيفية تكوين توجيه استوائي (متجانس). ب) وتوجيه استوائي موحد (جـ) للبلورات السائلة يرى في (أ) تضاريس دقيقة نتجت عن طرق الدلك وفي (ب) نتجت بإسقاط مائل لفلز على هيئة ابخرة وفي (جـ) توجيه للبلورات السائلة باستخدام مادة خافضة للتوتر السطحي.

1- طبقة حاملة. 2- غشاء يتم تبخيره بشكل مائل. 3- مادة خافضة للتوتر السطحي. 4- بلورة سائلة نيماتية، _φW طاقة التثبيت.

ولتفسير سبب تكون هذا النوع من التوجيه فإننا سنفترض أن المقطع المستعرض والعمودي على النتوءات والمنخفضات يتخذ شكل موجة جيبية كالآتي:

حيث x في اتجاه متعامد مع اتجاه ذلك سطح الطبقة التحتية الحاملة، وq هو المتجه الموجي لبنية السطح، أما A فهي سعة التموج.

ونقدم فيما يلي كيفية حساب الفرق في طاقة المرونة بين تكوينين الجزيئات البلورات السائلة وذلك حين تكون تلك الجزيئات موازية أو عمودية على الأخاديد (شكل 15-14 أ)، سنوجد الحد الأدنى لطاقة مرونة البلورة السائلة النيماتية _φF= W عند منتصف المستوى (Z > 0) مع أخذ الشروط الحدية المعطاة بالمعادلة (15-15) في الاعتبار، بحيث:

حيث K ثابت المرونة للبلورة السائلة، وg (Z) كثافة طاقة المرونة للبلورة السائلة النيماتية. ولنأخذ بعض القيم النموذجية على سبيل المثال:

وهو رقم معقول تماما.

ومن هنا نرى أن هذا النموذج يفسر السبب في أنه من الأفضل – من حيث اعتبارات الطاقة – أن يتخذ موجه البلورة السائلة النيماتية الاتجاهات الموازية للأخاديد والنتوءات الخاصة بتركيب السطوح عندما تكون التضاريس ذات بعد واحد (التوجيه الاستوائي) أما إذا كانت التضاريس ذات بعدين فإن معالجة مماثلة لما قدمناه أعلاه، سوف تؤكد لنا أفضلية التوجيه المتجانس الموحد.

وهناك أيضا أسلوب آخر يتم فيه استخدام الشبيكات الدورية المجهزة بطريقة الطباعة الضوئية بهدف الحصول على توجيه استوائي شكل للبلورات السائلة النيماتية. وقد ثبت أن لتقنية رص الجزيئات ضوئيا فوائد واضحة تفوق أسلوب الدلك (الاحتكاك) المعتاد.. ومن تلك الفوائد أيضا ما يلي:

1- تجنب تكون الشحنات الكهروستاتيكية والشوائب وحدوث أي تلف في الطبقات التحتية ميكانيكيا.

2- إمكانية إنتاج بنية ذات موجه محدد للبلورات السائلة في إطار مساحة مختارة من الخلية.

تنقسم المواد المستخدمة في رص الجزيئات ضوئيا إلى قسمين حيث يعتمد القسم الأول على استخدام بوليمرات ضوئية خطية، أما القسم الثاني فيعتمد على صبغات آزوية AzO وجزيئات صبغات أخرى مندمجة في مادة بوليمرية رابطة أو في أغشية نقية حضرت بالتبخير تحت تفريغ عال.

مواضيع ذات صلة

تأثير تصغير مقاييس الحبيبات على خواص المادة

الحبيبات

غياب المثالية عن الترتيب الذري

الشبكات البلورية

الإشعاع السينكروتروني Synchrotron Radiation

مراكز الالوان Color Centers

الأشعة وحيدة الموجة في تجارب الحيود من البلورات

شاشات عرض البلورات السائلة ذات المصفوفات الفعالة: «AMLCD «Active Matrix Liquid Crystal Display

استخدام البلورات السائلة في أجهزة العرض

السلوك الكهروبصري لأغشية (PDLC)

الخواص الكهروبصرية لأغشية البلورات السائلة المنتشرة داخل بوليمر «PDLC»

الانكسار المزدوج وتأثره بالمجال الكهربائي Birefringence