Введение к работе
Актуальность темы. Изменение оптических свойств жидких кристаллов под действием электрического поля в настоящее время широко используется в оптоэлектрснике. Интенсивное исследование смекти-ческих жидких кристаллов {(Ж) по сравнению с нематиками и холес-териками началось с 70-х годов, после того, как в СЖК были выявлены электрооптические эффекты с долговременной памятью, высокой разрешающей способностью и хорошей контрастностью.
СНК по наличию дальнего порядка в расположении центров тяжес-ти молекул в слоях подразделяются на неструктурные (S. , Sc, Sc и т.д.) а структурные (SB , S^ ,SH , S^ , SE и т.д.). Осуществление электрооптических эффектов в последних затруднена из-за большой упорядоченности молекул в них..
По применимости среди неструктурных СІК первое месо занимают смектики А, в которых направление длинных осей молекул совпадает с направлением нормали к плоскости слоя. Рабочими эффектами в SA являются конфокально-гомеотропный переход и электрогидродинамическая неустойчивость, которые вместе ещё называют обратимым эффектом памяти. Несмотря на обилие работ, посвященных изучению вышеназванных эффектов, до сих пор точно не ус ановлены механизмы их возникновения. Кроме этого, при применении смектических А жидкокристаллических композиций на них налагаются дополнительные требования, такие как выбор оптимальных параметров (режим работы), долговечность, химическая устойчивость и т.д.
Целью настоящей работы является комплексное изучение мохнниэ-мр возникновения электрооптических эффектов, возникающих п смокти-ческих А и С жидкие кристаллах, что включает исследование влияния основных параметров (компойенты электропроводностиі её анизотропия, анизотропия диэлектрической проницаемости, толщина электрооптической ячейки, тип структуры) на электрооптические характеристики.
Научная новизна результатов диссертации заключается в следующем:
-
Теоретически анализирован механизм возникновения электро-гидродинамиизской неустойчивости, осуществляемой в гомеотропной текстуре смектическрго А жидкого кристалла с 'положительной диэлектрической анизотропией. На этой основе впервые установлена зависимость времени возникновения неустойчивости от .приложенного напряжения.
-
Исследовано влияние электропроводности, толщины жидкокристаллической ячейки н . электрооптические характеристики смектичес-кого А жидкого кристалла.
-
Экспериментально установлено, что электрогидродинамические неустойчивости, возникающие в смектиках А с положительной диэлектрической анизотропией, имеют анизотропный механизм, т.е. обусловлены моментом, индуцированы:!! анизотропией электропроводности, а в случае смектика А с отрицательной диэлектрической анизотропией в осуществлении электрооптического эффекта одинаково важную роль играют момонты, обусловленные анизотропией электропроводности и диэлектрической проницаемости и полностью описываются моделью, предложенной Герстоы-Гуссенсом.
-
Установлено, что неустойчивости, осуществляемые в гомеотропной текстуре смектического С жидкого кристалла, а также сегнетоэлек-трического жидкого кристалла по своему механизму возникновения аналогичны гомеотропно-планарному, создаваеыог/у в смектиках А с отрицательной диэлектрической анизотропией.
5 Построена математическая "одель электрооптического переклю
чения сегнетозлектрі'.ческого смектического С жидкого кристалла, в
котором учтены квадратичное взаимодействие с внешним полем и поле
поляризационных зарядов.
б. Экспериментально исследован олоктрооптический эффект в планарном образца смектичэского С гидкого кристалла и показано, і го эффект связан с деформацией твист структуры электрическим полем. Практическая значимость результатов, полученных в работе: I.. Разработана смектическая А жидкокристаллическая композиция с положительной диэлектрической анизотропией, состоящая всего из двух компонентов, что позволяет избавиться от ряда недостатков (хишческое разложение, трудности варьирования параметров смеси и т.д.), присущих многокомпонентным композициям.
-
Разработаны методы аннулирования анизотропии электропроводности, а также диэлектрической анизотропии, что иаеет важное значение при приготовлении композиций с заданными параметрами, а также ценны при научных исследованиях.
-
Предложен способ, позволяющий избежать отрицательного действия отрицательной диэлектричьской анизотропии и деполяризующего поля на электрооптические свойства сегнетоэлектрического смектичес-кого С жидкого кристалла.
На защиту выносятся следующие положения:
'. Электрогидродинамические неустойчивости,, возникайте в смек-тических А и С жидких кристаллах, имеют- анизотропный механизм, основные закономерности которых подчиняются модели Герста-Гуссенса.
-
Электрически обратишй эффект памяти можноосуществить не только в двуслойных смектиках А, но и в однословных смектиках А, представляющих из себя бинарные смеси. ,
-
Отклонение толщинкой Зависимости 'порогового напряжения возникновения гоместропяо-планар эгс перехода от корневой при малых толщигах обусловлено тем, что существующий в приэпоктродннх областях слой двойного заряда при толщинах, а К. б мкм-становится сравнимым с толщиной жидкокристаллического слоя.
4. Отрицательная диэлектрическая анизотропия и деполяризующее поле играют противоборствующие роли в эле'ктрооптических свойствах сегнетоэлектрического жидкого кристалла.
Апробация работы: Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих республиканских конференциях:
-II. Республиканская конференция "Жидкие кристаллы и их применение" (г.Еаку, 1990г.).
- Республиканская научная конференция "Физика - 93" (г.Баку,
1993г.). .
Публикации: По теме диссертации опубликовано В печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка литературы из 100 наименований. Работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 3 таблицы.'
