Электрооптические и структурные свойства планарно-ориентированных пленок капсулированных полимером нематических жидких кристаллов

• Автор: Пресняков, Владимир Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Теоретические и экспериментальные исследования планарно
ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПЛЕНОК КАПСУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОМ НЕМАТИЧЕСКИХ ЖИДКИХ
КРИСТАЛЛОВ (ОБЗОР) 1.1. Классификация жидких кристаллов. Структура ахиральных и хиральных нематиков ('холестериков)
1.2.Капсулированные полимером жидкие кристаллы: общая характеристика и применения
1.3. Методы приготовления КПЖК пленок
1.4. Планарно-ориентированные КПЖК пленки с биполярными каплями нематика
1.5.Исследования процесса переориентации биполярных капель нематика в
электрическом поле
1.6. Исследования характеристик светопропускания КПЖК пленок с биполярными каплями нематика
1.7. Планарно-ориентированные КПЖК пленки на основе хиральных нематиков
1.8. Постановка задачи
Глава 2. Методика и техника эксперимента 2.1. Выбор материалов и их характеристики
2.2. Приготовление планарно-ориентированных образцов КПНЖК пленок и методика их одноосного упорядочения
2.3.Методика исследования морфологических характеристик композитных пленок и ориентационной структуры капель ЖК 2.4. Экспериментальная установка и методика электрооптических исследований КПНЖК пленок
Глава 3. Ориентационно-структурные превращения в биполярных каплях
НЕМАТИКА С ЖЕСТКО ФИКСИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАНАРНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ КПНЖК ПЛЕНОК 3.1 .Экспериментальное исследование текстуры биполярных капель нематика с жестко фиксированными полюсами и ее изменения под действием электрического поля
3.2. Расчет ориентационной структуры в биполярной капле нематика с жестко
фиксированными полюсами в электоическом поле
3.3. Экспериментальные исследования характеристик светопропускания
планарно-ориентированных КПНЖК пленок в зависимости от
приложенного напряжения
3.3.1. Зависимость характеристик светопропускания от размеров капель
нематика
3.3.2. Спектральная зависимость кривых светопропускания
3.3.3. Влияния толщины образцов на электрооитические
характеристики
3.3.4. Исследования прямо проходящего и рассеянного под углом света
3.4. Анализ зависимости светопропускания от приложенного поля в рамках
приближения аномальной дифракции
Глава 4. Влияния деформации одноосного растяжения на структурные и
ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КПНЖК ПЛЕНОК
4.1. Зависимость формы капель НЖК и толщины композитной пленки от
степени ее растяжения
4.2. Влияние анизометрии капель нематика на характеристики
светопропускания КПНЖК пленок
4.3. Зависимость порогового поля от размера капель НЖК и их анизометрии
Глава 5. Особенности электрооптических и структурных свойств одноосно
ориентированных КПНЖК пленок, легированных холестериком
5.1.Анизотропия светопропускания и ориентационная структура КПНЖК
пленок с малой концентрацией хиральной добавки в зависимости от
величины поля
5.2.Эффект расщепления пороговых параметров поляризованных компонент
светопропускания в КПНЖК пленках со средним содержанием хиральной
добавки
5.3.Инверсия анизотропии светопропускания КПНЖК пленок с высокой
концентрацией холестерика и ее взаимосвязь с ориентационно
структурными превращениями капель
результаты работы и выводы
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время продолжаются интенсивные работы по созданию и исследованию новых композитных материалов на основе анизотропных сред. Одним из таких материалов являются капсулированные полимером нематические жидкие кристаллы (КПНЖК), представляющие собой, как правило, тонкую полимерную пленку с диспергированными в ней каплями нематика микронных размеров. Сложное структурное упорядочение жидкокристаллической и полимерной фаз в этих системах приводит к качественно иным проявлениям известных физических свойств нематика и возникновению ряда новых эффектов, требующих специального изучения. С другой стороны, сочетая в себе лучшие эксплуатационные характеристики чистых жидких кристаллов (высокая восприимчивость к внешним воздействиям, малое энергопотребление) и полимерных пленок (гибкость, прочность, простота изготовления), КПНЖК материалы являются весьма перспективными при использовании в устройствах оптической обработки информации, оптических модуляторах и затворах.
Оптические и электрооптические свойства КПНЖК пленок в основном определяются ориентационной структурой капель нематика и ее трансформацией в электрическом поле. Сложность обобщенного описания таких систем с учетом всех факторов (материальных параметров среды, энергии сцепления молекул НЖК и полимера, размера и формы капсул, напряженности электрического поля) требует отдельного рассмотрения каждого частного случая.
Наиболее изученными на сегодняшний день и эффективными при использовании в качестве электрооптического материала являются КПНЖК пленки с биполярной конфигурацией директора в каплях, реализующейся при тангенциальных условиях на границе НЖК-полимер. Новые физические эффекты, расширяющие функциональные возможности таких пленок, дает их модификация в планарно-ориентированное состояние, при котором оси биполярной конфигурации лежат в плоскости пленки, или в одноосно ориентированное состояние с однонаправленной ориентацией осей симметрии капель.
Актуальность проведения исследований по теме диссертации определялась следующим:

блок усилителя двухкоординатного графопостроителя 9, а также на двухлучевой осциллограф 8.
Переориентация образца происходит под действием сигнала синусоидальной формы от генератора 10. Управляющее напряжение подводится к образцу с помощью прозрачных электродов 11. Вольтметром 12 регистрируется действующее значение напряжения, подаваемого на электроды. Форма и интенсивность сигналов с генератора и
Рис. 10. Схема экспериментальной установки для исследования электрооптических характеристик композитных пленок. 1-гелий-неоновый лазер ЛГН-302; 2,3-преломляющие призмы; 4-образец КПНЖК пленки; 5-анализатор; 6-диафрагма; 7-кремниевый фотодиод КД-263; 8-осциллограф С1-83; 9-двухкоординатный графопостроитель Епйіш 622; 10-генератор синусоидального напряжения ЗГ-10; 11-прозрачные электроды; 12-вольтметр; 13-выпрямитель ный блок.