Структурные, оптические и электрооптические свойства одноосно ориентированных пленок капсулированных полимером жидких кристаллов

• Автор: Зырянов, Виктор Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 265 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ И КОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНОК НА ИХ ОСНОВЕ (ОБЗОР)
1.1. Классификация жидких кристаллов. Структурное упорядочение нематиков, холестериков и смектиков
1.2. Упругие свойства жидких кристаллов
1.3. Электро-, магнито- и термооптические эффекты в жидких кристаллах
1.4. Композитные жидкие кристаллы и методы их приготовления
1.5. Капсулированные полимером нематические жидкие кристаллы
1.6. Капсулированные полимером холестерические жидкие кристаллы
1.7. Капсулированные полимером смектические жидкие кристаллы
1.8. Одноосно ориентированные пленки капсулированных полимером
жидких кристаллов
1.9. Постановка цели и задач исследований
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПОЗИТНЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК
2.1. Выбор материалов и их характеристики
2.1.1. Полимеры
2.1.2. Жидкие кристаллы
2.1.3. Краситель
2.2. Рефрактометрия жидких кристаллов и полимеров
2.3. Приготовление композитных пленок и методики их одноосного упорядочения
2.4. Методика исследования морфологии композитных пленок и ориентационной структуры капель жидких кристаллов
2.5. Методика исследования электрооптических свойств композитных
пленок
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОДНООСНО ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПЛЕНОК КАПСУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОМ НЕМАТИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ.
3.1. Анизотропия светопропускания КПНЖК пленок, ориентированных одноосным растяжением
3.2. Текстурные исследования биполярных капель нематиков с жестко фиксированными полюсами в электрическом поле
3.3. Компьютерное моделирование конфигурации директора в биполярных каплях нематика с жестко фиксированными полюсами
3.4. Экспериментальные исследования зависимости светопропускания
КПНЖК пленок от приложенного напряжения
3.4.1. Характеристики светопропускания КПЖК пленок с монослойньш расположением нематических капель различного размера
3.4.2. Исследование прямо проходящего и рассеянного под углом света
3.4.3. Спектральная зависимость кривых светопропускания
3.4.4. Влияние толщины образцов на характеристики светопропускания
3.5. Анализ светопропускания монослойных КПНЖК пленок в рамках приближения аномальной дифракции
3.6. Проявление интерференционных осцилляций в динамике электрооптического отклика КПНЖК пленок
3.7. Трансформация структуры и электрооптических характеристик
КПНЖК пленок при одноосном растяжении
3.7.1. Зависимость формы капель НЖК от растяжения композитной
пленки
3.7.2. Трансформация кривых светопропускания КПНЖК пленки при ее растяжении
3.7.3. Зависимость порогового ноля от размера и формы капель НЖК
3.8. Интерференционное гашение света в одноосно ориентированных
КПНЖК пленках
3.9. Термостабильность одноосно ориентированных КПНЖК пленок

ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОДНООСНО ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПЛЕНОК КАПСУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОМ ХОЛЕСТЕРИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ.
4Л. Анизотропия светопропускания и ориентационная структура одноосно ориентированных КПХЖК пленок с малой концентрацией хиралы-юй добавки
4.2. Расщепление пороговых параметров поляризованных компонент светопропускания в одноосно ориентированных КПХЖК пленках
со средним содержанием хиральной добавки
4.3. Инверсия анизотропии светопропускания одноосно ориен тированных КПХЖК пленок с высокой концентрацией холестерика и ее взаимосвязь
со структурными превращениями в каплях жидких кристаллов
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРО- И ТЕРМООПТИЧЕСКАЯ БИСТАБИЛЬНОСТЬ В КАПСУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОМ ХОЛЕСТЕРИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ.
5.1. Гистерезис зависимости светопропускания от приложенного
напряжения в КПХЖК пленках
5.1.1. Зависимость величины гистерезиса от концентрации хиральной добавки
5.1.2. Зависимость величины гистерезиса от размера и формы капель холестерика
5.1.3. Зависимость гистерезиса от максимального значения приложенного напряжения
5.2. Электро-термооптическая бистабильность в КПХЖК пленках
5.2.1. Температурная зависимость формы и параметров гистерезиса ВКХ.
5.2.2. Термооптическое переключение в нормальной рассеивающей моде..
5.2.3. Термооптическое переключение в инверсной рассеивающей моде
5.3. Лазерно-адресуемая запись информации в КПХЖК пленках
5.3.1. Нормальная рассеивающая мода
5.3.2. Инверсная рассеивающая мода

электрооптической ячейки может быть аналогично ячейке Кларка-Лагервола (рис. 1.11). В исходном состоянии директор смектика А* (нормаль к смектическим слоям) расположен вдоль оси X. В электрическом поле директор ЖК поворачивается в плоскости ХУ на угол 01 относительно оси X, величина которого определяется соотношением [29]:
Рг „ Є
'2аТс-Т)К 2а%Тс-Ц
Е , (1.22)
где произведение а'(Тс - Т) является модулем упругости для отклонения молекул от нормали к смектическим слоям, Тс - температура фазового перехода из фазы С* в фазу А*, ес - Рс/Во - электроклинный коэффициент. Изменение полярности действующего поля приводит к повороту директора в плоскости ХУ в другую сторону от оси X (смене знака 0і). В итоге, при биполярном управлении директор смектика А* переориентируется на угол 201. Интенсивность света, проходящего через ячейку, может быть рассчитана по аналогии с эффектом Кларка-Лагервола по формулам (1.13), (1.14).
Время релаксации угла 01 не зависит от величины электрического поля и определяется ТОЛЬКО величиной вращательной ВЯЗКОСТИ Уо (отличной от у<р) и фактором а'(Тс - Т):

2 аТс-Т)
(1.23)
Соотношения (1.22), (1.23) корректны для (Т- /у >0.02 К. Вблизи точки фазового перехода необходимо использовать более точные соотношения [7].
Электроклинный эффект характеризуется наиболее высоким быстродействием среди элекгрооптических эффектов в ЖК. Практическому использованию данного эффекта мешает сильная температурная зависимость угла 0', определяющего глубину модуляции излучения.
В элекгрооптических устройствах на основе СЭЖК в принципе можно использовать эффекты управляемой дифракции [35] и светорассеяния [36]. Эффект переходного рассеяния [37, 38] обусловлен рассеянием света на доменных стенках, разделяющих области ЖК с различными направлениями вектора Рс. Однако этот