ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ
1.1 Структура жидких кристаллов
1.2 Основные физические свойства жидких кристаллов
1.2.1 Электрические свойства жидких кристаллов
1.3 Электрооптические эффекты в жидких кристаллах
1.3.1 Ориентационные (поляризационные) эффекты в нематиках
1.3.2 Переход Фредерикса
1.3.3 Твист-эффект
1.4 Бистабильные жидкокристаллические дисплеи
1.5 Анодное окисление кремния
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Экспериментальная ячейка
2.2 Экспериментальная установка
2.3 Ход эксперимента
2.4 Визуализация слабоконтрастных участков ориентации директора
2.5 Ориентации ЖК с повышенным порогом эффекта Фредерикса
2.6 Эффект памяти
2.7 Механизм эффекта «памяти»
2.8 Влияние примесей на эффект «памяти»
2.9 Локальное загрязнение в эффекте «памяти»
2.11 Влияние типа проводимости кремния
2.12 Анодное окисление кремния в жк ячейке
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Жидкие кристаллы используются в многих отраслях фундаментальных исследований. Потребность в создании оптических компонентов, в основу которых входят жидкие кристаллы, стимулируют не только проблемы, возникающие в процессе исследований связанных с практическими приложениями, но и зачастую заставляют переосмысливать отношение к данному разделу науки в целом [3].
Созданные светоуправляемые модуляторы света на основе нематических и смектических жидких кристаллов нашли широкое применение в оптических схемах адаптивной оптики и голографии. На основе жидких кристаллов были разработаны электроуправляемые устройства, которые на данный момент используются в качестве аттенюаторов оптического сигнала и переключателей.
Технологии, в основе которых используются бистабильные жидкокристаллические дисплеи, привлекли большое внимание производителей и пользователей. Основанные на использовании эффекта физической памяти, бистабильные технологии используют в дисплее жидкокристаллические материалы без применения активных элементов [2].
Изображение на бистабильных жидкокристаллических дисплеях, будучи однократно записанное может сохраняться длительное время при этом, не требуя регенерации и подачи сигналов для поддержания эффекта «памяти». Благодаря этому свойству, можно значительно уменьшить потребляемую мощность жидкокристаллических дисплеев.
Цель работы: Исследование электрохимической модификации кремния в эффекте памяти в структуре Si/нематик/прозрачный электрод
Задачи:
1) исследовать свойства эффекта «памяти» в структуре
Si/нематик/прозрачный электрод с электрохимически
модифицированной поверхностью кремния;
2) установить роль примесей в жк материале в эффекте «памяти»;
3) установить влияние типа проводимости на протекание эффекта «памяти»;
4) провести электронно-микроскопические исследования поверхности кремния, применяемого в экспериментах.
В ходе выполнения работы получены следующие результаты:
1) исследован эффект «памяти», который заключается в переходе директора в гомеотропное состояние при действии на жидкокристаллическую ячейку (структура Si/нематик/прозрачный электрод) постоянного смещения с отрицательной полярностью, и долговременном, зависящем от величины смещения, нахождении директора в этом состоянии на кремниевой подложке;
2) смещение с положительной полярностью стабилизирует директор в состоянии «памяти» неограниченное время;
3) установлено, что как собственные так и привнесённые из вне примеси в жк материале неустановленной (на данном этапе исследований) природы являются необходимым условием реализации эффекта «памяти»;
4) темп перехода директора в гомеотропное состояние зависит от типа проводимости кремния;
5) установлено, что на свежетравленной поверхности кремния в окрестности первого контакта жидкого кристалла из класса цианобифенилов при впуске его в ячейку, может формироваться ориентация нематика с повышенным порогом эффекта Фредерикса;
6) установлен эффект электрохимического анодирования поверхности кремния в жк ячейке при положительном смещении.
1. De Bougrenet De La Tocnaye J. L. Engineering liquid crystals for optimal uses in optical communication systems // Liquid crystals. 2004. V. 31.No. 2. P. 241-269.
2. Беляев В.В. Современные электронные дисплеи // Электр. комп. 2002. №1. С. 24-28.
3. Блинов Л.М. Жидкие кристаллы: структура и свойства. М. Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013.С.480.
4. Коншина Е.А., Федоров М.А., Амосова Л.П., Воронин Ю.М.Влияние поверхности на фазовую модуляцию света в слое нематического жидкого кристалла // ЖТФ. 2008. Т.78. №.2. С.71-76.
5. Ламанов А., Ламанов М., Шешин Е., Щука А. Экраны на основе автоэлектронной эмиссии - перспективные устройства отображения информации // Инженерная микроэлектроника. 2005. №9. С.10-12.
6. С. Чандрасекар Жидкие кристаллы. М. Мир. 1980. С. 343.
7. Сонин А. С. История открытия жидких кристаллов: драматические страницы //Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 2.Химия. 2002. Т. 43. № 2.С.130-134.
8. Томилин М.Г. Жидкие кристаллы: восхождение в третье
тысячелетие// Опт. журн. 2001. Т.68, № 3. С.78-83.
9. Томилин М.Г. Какая дисплейная технология победит в битве за большой экран? // Опт. журн. 2004. Т.71. № 10. С.85-88.
10. Томилин М.Г. Создание и обработка изображений с помощью ЖК //Опт. журн. 2001. Т.68, № 4. С.122.
11. Томилин М.Г., Невская Г.Е. Дисплеи на жидких кристаллах // СПб: СПбГУ ИТМО. 2010. С. 108.
12.Чигринов В. Г. Ориентационные эффекты в нематических жидких
кристаллах в электрическом и магнитном полях //Кристаллография. 1982.
Т.27. В. 2. С. 404.