Введение к работе
Актуальность теми. Уникальные электрооптические свойства нематических жидких кристаллов (ІШ1І) предопредялили широкое использование этих материалов для построения малогабаритных, потребляющих небольшие мощности индикаторов различного назначения, визуальных информационных, табло для автомобилей и самолетов, безвакуумных экранов портативных телевизоров. Основу всех этих устройств составляет Ж-ячейка, представляющая собой тонкий слой НЖК, помещенный между двумя стеклянными подложками с системой электродов. Создание таких ячеек даже небольших размеров является достаточно трудной технологической задачей. При попытке ке изгогавления ЖК-ячеек значительной площади, технологические трудности, связанные например, с получением заданной ориентации молекул НЖК на всей поверхности подложки, обеспечением равномерности зазора, становятся непреодолимыми. В связи с этим, был предложен путь замены слоя жидкого кристалла жидкокристаллическим композитом, предетавлявдим собой полимерную пленку, в объеме которой диспергированы капсулы НЖК. Преимущества таких материалов перед обычными устройствами на свободных слоях НЖК очевидны: отсутствие специальных методов ориентации ЖК и их герметизации, неограниченные размеры и любая форма, небольшие времена включения и выключения.
Практическая ценность свойств ЖК-коглпозитов послужила толчком к исследованию их электрооптических свойств. Хотя во многом электрооптические свойства ЯК-композитов ехолот с аналогичными свойствами чистых НЖК, однако, очевидно, есть и определенные особенности, связанные со структурой ЖК-кошюзитов и свойствами их составляющих. ЖК-композит характерезуется сложной внутренней структурой, малые количества НЖК, заключенные в замкнутом объеме, определяют особенности ориентационных эффектов и электрооптических свойств КК-композита. Одним из важных физических эффектов, используемых в ЖК-ячейках является введение в них различных добавок, которые прг переориентации НЖК также способны изменять свои свойства и оказывать влияние на оптику ЖК-ячейки. Представ -
ляется, что ВВЄД9НИ8 различных добавок в ЖК-композит будет .характеризоваться радом отличных, по сравнению с устройствами на свободных слоях ЖК, эффектов. Чтобы их исследовать интересно было бы ввести в КК-композит различные примесные добавки, влияющие на те или иные его свойства, способные изменить граничные уело-" вия (например, при введении пластификатора), изменить структуру НЖК в капсуле (вводя оптически активную добавку! или оптические свойства ЖК-комдазита (используя эффект "гость-хозяин", основанный на введении красителя).
Поскольку, исследование такой системы как ЖК-композит представляет собой многофакторный эксперимент, то наряду с экспериментальными исследованиями особое значение начинает приобретать моделирование различных процессов в этих материалах.
Целью настоящей работы является :
-
математическое моделирование пропускания света ЖК-композитами;
-
экспериментальное исследование рассеяния, пропускания, динамических свойств, контраста ЖК-комлозита, полученного по технологии разделения фаз при испарении растворителя и сравнение полученных данных с расчетными;
-
экспериментальное исследование элэктрооптических свойств ЖК-композита с изотропными и анизотропными добавками;
-
экспериментальное исследование эффекта "гость-хозяин" в ЖК-композите.
Научная новизна. В работе предложена математическая модель пропускания света ЖК-композитом с поглощащей добавкой и без неб, учитывающая полидисперсность капсул и растворимость поглощающей добавки как в капсуле, так и в полимерной матрице.
Проведены комплексные экспериментальные исследования электрооптических свойств ЖК-композитов, содержащих ЬЖК с положительной диэлектрической анизотропией.
Исследовано влияние изотропных и анизотропных добавок на электрооптические свойства ЖК-композита.
Теоретически и экспериментально исследован эффект "гость-хозяин" в ЯК-композите.
Автор защищает математическую модель пропускания света ЖК-композитами при наличии добавок и без них;
экспериментальные и расчетные зависимости пропускания света ЖК-композитами с добавками и без них от приложенного к образцу напряжения;
данные о электроопткчэских. и динамических характеристиках ЖК-композитов с добавками и без них;
зависимости оптической плотности ЖК-композита в исходном состоянии от количества введенной в него добавки.
Практическая ценность работы: Результаты проведенных исследований позволяют разработать рекомендации для направленного синтеза ЖК-композитов с заданными эксплуатационными характеристиками, позволяющими решать конкретную практическую задачу.
Апробация работы: Полученные результаты докладывались на сессии жидкокристаллического общества СНГ (Одесса, 1992 г.), на семинаре Сибирского отделения РАН "Организованные молекулярные ансамбли. Химия. Электроника." (Новосибирск, 1992 г.), на 15-ой Международной конференции по жидким кристаллам (Будапешт, 3-8 июля 1994 г.), на 43 научно-технической конференции НИИГАиК (Новосибирск, 1994 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включающего 102 наименования и приложения. Работа содержит 152 страницы машинописного текста, 10 таблиц и 54- рисунка. СОДЕРИАИЕ РАБОТЫ
