Научные основы разработки высокотехнологичной системы производства анизотропных пленок на основе упорядоченных супрамолекулярных структур

• Автор: Хавруняк, Игорь Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Анализ задачи создания новых материалов на основе упорядоченных супрамолекулярных структур.

1.1. Объекты и методы проводимых исследований.

1.2. Процедура получения тонких кристаллических пленок.

1.3. Алгоритмическое, вычислительное и информационное обеспечение

Глава 2. Оптимизация кристаллической структуры поляризатора подбором смеси компонент.

2.1. Математическое разделение перекрывающихся пиков в хроматографии.

2.2. Статистическая обработка данных.

2.3. Оптимизация состава органических красителей.

2.4. Заключение

Глава 3. Оптимизация многослойных оптических кристаллических компонент
3.1. Базовые определения и соотношения.
3.2. Оптимизация оптических систем при известных оптических параметрах материалов
3.3. Задача определения оптических параметров материала.
3.4. Заключение.
Глава 4. Единая информационная система производства анизотропных пленок
4.1. База данных I .
4.2. Система отчетов .
4.3. Информационные системы i и
4.4. Система отслеживания операций i
4.5. Служебная БД по пользователям системы
4.6. Интегрирование информации в единую систему и ее техническая реализация
4.7. Заключение.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Анализ разработанной информационной системы и программного обеспечения
ЛИТЕРАТУРА


Этот процесс включает несколько этапов упорядочения молекул, предварительно модифицированных специальным образом. Амфифильные молекулы объединяются в стержнеобразные супрамолекулы в результате я-я взаимодействия плоских сопряженных систем и специфического взаимодействия периферических гидрофильных групп, что является первой ступенью процесса упорядочения молекул. При определенной концентрации супрамолекулы переходят в жидкокристллическое состояние, образуя лиотропный жидкий кристалл. Такой кристалл наносится на субстрат при действии ориентирующей силы, представляющей собой общее ориентирование поликристаллических структур на поверхности субстрата. Последний этап - сушка и кристаллизация, в результате которой упорядоченный лиотропный жидкий кристалл превращается в твердую кристаллическую пленку на поверхности субстрата. В процессе каскадной кристаллизации образуется оптически анизотропная пленка, которая сформирована стержнеобразными супрамолекулами, ориентированными вдоль оси нанесения ЛЖК на субстрат [1-]; при этом отдельные молекулы ориентированы перпендикулярно нанесению (рис. Такой тин поляризаторов относится к Е-типу (от слова extraordinary - необычный). Рис. Чем выше степень ориентации молекул, тем лучше оптические характеристики материала. В качестве оптической характеристики поляризатора чаще всего используют контрастное отношение, т. Наличие областей разориенгации в поляризаторе приводит к уменьшению контрастного отношения (рис. Разориентация может возникать как следствие внешних причин (механические примеси, условия сушки и т. З), или в результате структурных особенностей пленки, обусловленных специфическими взаимодействиями молекул (рис. Рис. Огромную роль в получении качественных пленок играет структура стэка (характер упаковки молекул) и способность всех компонентов смеси участвовать в образовании устойчивых супрамолкулярных структур - стэков. При этом, как показывает практика, способность молекул к совместному стэкингу может изменяться даже в пределах одной базовой химической структуры в зависимости от изомерного состава и от числа и положения заместителей. Рис. Одним из необходимых свойств поляризатора является равномерное поглощение света во всей видимой области, чтобы не создавать дополнительных искажений цвета на дисплее. В качестве материала для получения таких равномерно поглощающих “серых” тонких кристаллических пленок используется смесь нескольких красителей, поглощающих свет в разных областях спектра. Соотношение цветных компонентов должно обеспечивать “плоскую“ суммарную кривую поглощения. При этом, как правило, каждый из красителей представляет собой смесь нескольких изомеров или гомологов, содержащих разное число функциональных заместителей. Таким образом, материалы для поляризаторов представляют собой очень сложные смеси (не менее соединений). В случае необходимости могут быть получены индивидуальные красители для многоцветных композиций, но это связано со значительным возрастанием цены и может быть оправдано лишь в исключительных случаях. Другим подходом является оптимизация изомерного и гомологического состава смеси, которая вдвое позволяет повысить эффективность поляризаторов. Соотношение цветных компонентов в смеси является заданной величиной и составляет ~ 5 :2 :1 в весовых частях или ~ 6 :2. Но свойства поляризатора в значительной степени зависят от способа упаковки молекул в стеки. На упаковку молекул в стеках влияет количество заместителей в компонентах смеси и их положение. Основной составляющей композиции является синий краситель (% масс), который и определяет характер упаковки молекул. Состав синего красителя может изменяться в широких пределах в зависимости от условий его получения. Основными его компонентами являются тстра-, три-, ди- и моносульфопроизводные, а также продукты их хлорирования (рис. Таким образом, оптимизация состава композиции поляризатора заключалась в оптимизации состава основного компонента (синего красителя) в составе серой композиции; при этом состав остальных двух компонентов (красного и фиолетового красителей) был постоянным. Рис.