Розвинуто ідеологію дворівневої динамічної адресації для бістабільних холестеричних рідкокристалічних дисплеїв (ХРКД). Запропоновано метод апроксимації електрооптичних характеристик ХРКД, який дозволяє на порядок швидше, ніж у разі застосування стандартного експериментального дослідження, визначити характеристики майбутнього дисплею, а саме: швидкості адресації, яскравість та контраст зображення, величину напруг в електричних сигналах керування, максимальний рівень мультиплексування та допуску за неоднорідності товщини шару холестеричного рідкокристалічного матеріалу (ХРК-матеріалу) в дисплеї. Розроблено методи для визначення цього допуску, а саме: метод прямого вимірювання на клиноподібній комірці - метод "клину", та метод непрямого вимірювання - метод "динамічного гістерезису", який дозволяє проводити всі необхідні дослідження в автоматичному режимі на тестових зразках з фіксованою товщиною шару ХРК-матеріалу. Запропоновано методи побудови керувальних сигналів ("вдосконалений" та "2-з-5") та два алгоритми розгортки ("компенсаційний" і "швидкий"), які дозволили збільшити швидкість дворівневої динамічної адресації та вирішити проблеми залежності значення контрасту зображення від змісту інформації, що записується, та від координат елементів індикації на дисплейній матриці.

  Скачати повний текст

Розглянуто теоретичні моделі утворення індукованої спіральної структури в немато-холестеричних сумішах, текстурних та фазових перетворень в індукованих холестериках під дією електричного та теплового полів, розсіювання світла індукованими холестериками. Досліджено електрооптичні, часові та модуляційні характеристики холестерико-нематичного переходу та встановлено взаємозв'язок з фізичними параметрами немато-холестеричних сумішей. Розроблено рекомендації по створенню матеріалів для ефективних низькочастотних модуляторів лазерного випромінювання видимого діапазону спектру.

  Скачати повний текст

Розглянуто теоретичні моделі утворення індукованої спіральної структури в немато-холестеричних сумішах, текстурних та фазових перетворень в індукованих холестериках під дією електричного та теплового полів, розсіювання світла індукованими холестериками. Досліджено електрооптичні, часові та модуляційні характеристики холестерико-нематичного переходу та встановлено взаємозв'язок з фізичними параметрами немато-холестеричних сумішей. Розроблено рекомендації по створенню матеріалів для ефективних низькочастотних модуляторів лазерного випромінювання видимого діапазону спектру.

  Скачати повний текст

Вперше проведено систематичні дослідження електрокерованого світлорозсіяння та структури суспензій неорганічних колоїдних наночастинок (НЧ) у нематичному рідкому кристалі (РК), а також трикомпонентних композитів типу РК - НЧ - полімер на їх основі. Визначено стабільність колоїдних НЧ неорганічних матеріалів в РК та електрооптичний відгук таких суспензій. Як один з ефективних шляхів стабілізації таких композитів запропоновано використовувати метод формування в них полімерної сітки. Вивчено особливості фотоіндукованої фазової сепарації в трикомпонентних сумішах типу РК - НЧ - преполімер. Показано, що у разі фазової сепарації в таких композитах за типових для капсульованих РК концентрацій полімеру та невеликої концентрації НЧ наночастинки, в основному, потрапляють у полімер, модифікуючи його властивості. Досліджено механізми світлорозсіяння в композитах РК - НЧ - полімер. Запропоновано модель світлорозсіяння, на базі якої проведено розрахунок світлопропускання шарів капсульованих РК, доповнених наночастинками. Досліджено кутові характеристики світлопропускання композитів у ввімкненому стані. Показано, що шляхом оптимізації показника заломлення матеріалу наночастинок та ступеня їх агрегації можна мінімізувати кутову залежність розсіяння світла в суспензії, а отже - розширити кут огляду системи. Виявлено, що в композитах РК - НЧ - полімер можлива хімічна взаємодія НЧ з іншими компонентами. Обгрунтовано необхідність врахування даних процесів для визначення компонент для композитів РК - НЧ - полімер.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментальних досліджень структурних, електрооптичних і нелінійно-оптичних властивостей ліотропних іонних рідких кристалів (ЛІРК) з розчиненими в них електрохромними домішками віологенів. Встановлено, що зразки ЛІРК каприлату калію з домішками віологенів утворюють двошарову смектичну А фазу з характерним електростатичним прошарком. Показано, що композити ЛІРК-віологен характеризуються електрохромними властивостями, притаманними власно віологенам. Визначено, що під дією електричного поля відбувається розшарування зразків ЛІРК-віологен.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено, що в рідкокристалічних сумішах ціанобіфенілів з азометинами та довголанцюговими карбоновими кислотами мають місце істотні відхилення концентраційних залежностей діелектричної проникності від адитивних значень на концентраціях існування індукованої смектики; характер цих відхилень не залежить від фазового стану (смектик, нематик, ізотропна рідина). В системах ціанобіфеніл - азометин і ціанобіфеніл - немезогенна домішка виявлено позитивні відхилення концентраційних залежностей діелектричної проникності від адитивних значень як у рідкокристалічних, так і в ізотропній фазах, що є свідченням зв'язку цього ефекту із ближнім впорядкуванням молекул. У рідкокристалічній фазі це впорядкування трансформується на дальнє трансляційне впорядкування, що виражається у більш сильних відхиленнях від адитивних значень. Отримано експериментальні свідчення існування комплексів із переносом заряду в розплавах ряду систем органічний молекулярний кристал - хлораніл. Розраховано фізичні та хімічні властивості цих комплексів, запропоновано модель утворюваних надмолекулярних структур з урахуванням специфічних і неспецифічних взаємодій. На основі методів квантової хімії визначено енергії взаємодій, дипольні моменти, міжмолекулярні відстані, а також оптимізовано геометрії експериментально досліджених систем рідких та органічних молекулярних кристалів за різних співвідношень компонентів. Доведено, що отримані результати не суперечать експериментальним даним про властивості комплексів з переносом заряду в розплавах систем ряду органічних речовин із хлоранілом, а також підтверджують відсутність хімічних комплексів в системах ціанобіфеніл - азометин і ціанобіфеніл - стеаринова кислота.

  Скачати повний текст

Аналіз зв'язків "молекулярна будова хіральних домішок - макроскопічні властивості індукованих холестеричних систем" здійснено зважаючи на конформаційні особливості хіральних молекул (конформаційну гомогенність чи лабільність, статистичну молекулярну анізометрію), виявлені на основі теоретичного моделювання методом функціонала густини та напівемпіричним методом АМІ. Проаналізовано вплив природи нематичного розчинника на параметр dP/dT, виявлено та інтерпретовано його значні відмінності для систем, основаних з одного боку, на нематиках ціанофенільного та азометинового, а з другого боку, естерного типів.

  Скачати повний текст

Досліджено еволюцію світлоіндукованого зчеплення на полімерній поверхні комірки, заповненої нематичним РК з домішкою азобарвника. Визначено закономірності утворення й еволюції світлоіндукованого зчеплення, побудовано модель, що описує експериментальні дані. Встановлено, що світлоіндуковане зчеплення з'являється на нефоточутливій поверхні підкладки внаслідок конкуренції трьох світлоіндукованих механізмів: адсорбції та десорбції молекул барвника, а також впливу об'ємного кутового моменту. Зроблено розмежування процесів, які обумовлють появу та розвиток світлоіндукованого зчеплення. Виявлено, що опромінення комбінованих рідкокристалічних комірок з домішкою азобарвника у нематичній фазі призводить до дрейфу осі легкого орієнтування у напрямку поляризації опромінюючого світла. З'ясовано, що причиною світлоіндукованого дрейфу осі легкого орієнтування є поворот максимуму кутового розподілу адсорбованих молекул барвника, який відбувається внаслідок світлоіндукованої адсорбції/десорбції молекул барвника на підкладці за присутності світлоіндукованого об'ємного моменту.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено основні фізичні властивості водних розчинів діотропних хромонічних рідких кристалів (ЛХРК). Наведено оптичну характеристику розчинів залежно від концентрації ЛХРК матеріалу, тобто розчинів, що містять мономери, агреговані молекули та мезофазний стан, утворений видовженими агрегатами. Показано конформаційне перетворення молекул хромоглікату натрію під час переходу від мономертної до агрегованої форми. Встановлено, що процес агрегації є ізодесмічним. Для розчинів у рідкокристалічній фазі запропоновано два методи орієнтації директора на поверхні. Визначено дисперсію двозаломлення, анізотропію поглинання та скалярний параметр порядку. Одержано температурні залежності зазначених величин. Визначено вплив іонних і полімерних домішок на фазовий стан ЛХРК. Уперше показано, що іонні домішки можуть змінювати температуру переходу в ізотропний стан та в ширину двофазної області. Встановлено, що у разі додавання полімеру розчину ЛХРК у мезофазі, цей розчин розділяється на анізотропну та ізотропну частини. Анізотропна частина містить виключно ЛХРК матеріал. Ізотропна частна розчину містить полімер і ЛХРК матеріал. Показано, що з ізотропного стану двокомпонентної системи полімер - ЛХРК є можливим формування анізотропних включень. Описано фізичну картину функціонування існуючих застосувань у системах, подібних до ЛХРК.

  Скачати повний текст

Досліджено явища мезофазо- та склоутворення в системах на основі кобальту, вивчено будову мезоморфного скла цих систем. Досліджено їх оптичні та нелінійно-оптичні властивості. Вивчено фазові рівноваги 11-ти бінарних систем на основі каприлату кобальту. З'ясовано температурно-концентраційні інтервали утворення рідких кристалів і мезоморфного скла. Методами малокутового рентгенівського розсіювання та позитронної анігіляції встановлено, що мезоморфне скло на основі каприлату кобальту має бішарувату та нанопорувату будову. Показано, що структура такого скла в присутності каприлатів двовалентних металів більш пориста (або менш щільна), має більш вільний об'єм у порівнянні зі структурою мезоморфного скла в присутності каприлатів одновалентних металів. Досліджено електронні спектри іонів Co(II) у каприлатних розплавах, рідких кристалах і склі. Показано, що в системах на основі каприлату кобальту можуть співіснувати одночасно декілька координаційних форм іонів Co(II) (окта-, тетра- та додекаедрична), що залежить від іонного складу системи. Проведено запис голографічної гратки на мезоморфному склі алканоатів кобальту.

  Скачати повний текст

Вивчено 15 фазових діаграм іонних мезогенних систем на основі деканоатів свинцю та кадмію, які складають фізико-хімічну базу розробки та створення рідкокристалічних матеріалів, а також таких, які можуть склуватися.

  Скачати повний текст

Розвинено модель голографічної полімер-диспергованої рідкокристалічної гратки з еліпсоїдальними біполярними краплинами рідкого кристалу. Оцінено вплив розподілу директора всередині крапель рідкого кристалу на дифракційну ефективність гратки. Досліджено залежність дифракційної ефективності від ексцентриситету краплі, напруженості прикладеного електричного поля, розподілу осей симетрії крапель. Проведено числове моделювання дифракції на голографічній полімер-диспергованій гратці рідких кристалів з урахуванням розсіяння світла на краплях рідких кристалів. Встановлено, що розсіяння світла на краплях рідкого кристалу призводить до зменшення дифракційної ефективності гратки. Розвинено теорію дифракції та енергообміну в тонкій неоднорідній анізотропній гратці рідкого кристалу з модульованим поверхневим потенціалом. Встановлено критерій, з урахуванням якого енергообмін відбувається без втрат. Проаналізовано аналітичні залежності дифракційної ефективності та коефіцієнта підсилення від таких параметрів системи, як зовнішня напруга, кут падіння, кут між променями. Показано, що енергообмін в тонкій гратці рідкого кристалу можливий за відсутності фазового зсуву між інтерференційною картиною та граткою рідкого кристалу.

  Скачати повний текст

Розроблено метод вимірювання кута переднахилу, виявлено гібридну деформацію в нематику за допомогою оптичної коноскопії в магнітному полі, алгоритм для аналітичного комп'ютерного моделювання коноскопічних картин деформованих нематиків. Розкрито причини часткового неузгодження результатів сучасних теоретичних моделей з експериментальними залежностями оптичної фазової затримки R в нематиках як функції прикладеної напруги V вищої від переходу Фредерікса. Описано механізми нефізичних (вольт-залежних та від'ємних) значень коефіцієнта зенітального зчеплення W під час вимірювання методом високого поля. Розглянуто метод вимірювання коефіцієнта зенітального зчеплення за даними залежності R(V) без вимірювання залежності електроємності від прикладеної напруги. Проаналізовано температуру передперехідних флуктуацій в ізотропній фазі хромонематика методами статичного та динамічного розсіяння світла за умов фазового переходу в нематичну фазу для визначення температурної залежності довжини хромонічних агрегатів та узгодження експериментальних даних з теорією Ландау-де-Жена для розсіяння світла в ізотропній фазі термотропного рідкого кристалу. Досліджено оптичну анізотропію в фрустрованих рідкокристалічних фазах, зокрема, блакитних, передперехідній області ізотропної фази холестеричних рідких кристалів та смектика Q. Доведено трансформацію дефектів холестерика під час переходу до TGBA фази та розглянуто механізми даних перетворень за допомогою поляризаційної мікроскопії, наведено топологічну класифікацію індукованих дефектів у зазначеній фазі, розроблено метод її ідентифікації за дефектами з поляризаційного мікроскопа.Визначено структуру гелікоїдних стрижнів у процесі переходу з ізотропної фази в B7 фазу в нехіральних бананоподібних рідких кристалах, викладено рекомендації для ідентифікування банано-фаз за їх поляризаційно-мікроскопічними текстурами.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Як модифікатори використано поверхневоактивні речовини (ПАР): октадецилбензилдиметиламоній хлорид і диоктадецилдиметиламоній хлорид. Для з'ясування характеристик композитів, що обумовлюють їх електрооптичні властивості, вивчено особливості структуроутворення за допомогою методів рентгеноструктурного аналізу, диференційної скануючої калориметрії, поляризаційної й атомно-силової мікроскопії та міжмолекулярні взаємодії у композитах (ІЧ-спектроскопія). Встановлено залежності оптичних властивостей від хімічної природи поверхні наночастинок. Виявлено два типи пакування поверхневоактивних речовин (ПАР) у галереях ММТ. Обгрунтовано можливість зміни температури фазового переходу від концентрації наночастинок. Методом ІЧ-спектроскопії вивчено характер і ступінь міжмолекулярних взаємодій у наносистемах 5СВ з наночастинками органоглин. Встановлено, що у композитах хімічні реакції не відбуваються, утворення водневих і координаційних зв'язків не зафіксовано. З'ясовано, що усі взаємодії відбуваються за рахунок ван-дер-ваальсівських сил. Виявлено, що у композитах має місце взаємний вплив компонентів на межі розділу фаз, що проявляється в упорядкуванні приповерхневих шарів органічних і неорганічних складових гетеросистем. Доведено, що у нанокомпозитах з наночастинками органоглини, модифікованої октадецилбензилдіметиламоній хлоридом, сила взаємодії більша завдяки наявності у молекулах ПАР бензольного кільця. Встановлено, що для даного типу гетеросистем хімічна природа поверхні алюмосилікатів впливає на ступінь взаємодії їх з молекулами рідкого кристала 5СВ, яка визначає структуроутворення й електрооптичні властивості композитів.

  Скачати повний текст

Виявлено, що утворений в процесі УФ опромінення транс-ізомер з гнучкою молекулярною структурою більше порушує анізотропну взаємодію молекул РК у порівнянні з початковим 7-ДГХ, який має жорстку молекулярну структуру. Встановлено, що у нематичному та холестеричному рідкому кристалі (нематик + оптично активна домішка) на відміну від ізотропних розчинників, спостерігається залежність ефективності цис-транс ізомеризації превітаміну D від концентрації 7-ДГХ, що є проявом колективного характеру ізомеризації домішкових молекул у рідкокристалічному (РК) середовищі. Встановлено, що утворюваний транс-ізомер є лівозакручуючою хіральною домішкою та має більш високу закручуючу здатність у порівнянні з 7-ДГХ. Досліджено динаміку структурних змін індукованих холестеричних РК (нематик + 7-ДГХ) під час УФ опромінення. Визначено оптимальний склад РК суміші (нематик + оптично активна домішка + 7-ДГХ) для розробки УФ біосенсора з візуальною оцінкою вітамін-D-синтезуючої здатності сонячної та штучної УФ радіації.

  Скачати повний текст

Розглянуто вплив крайових умов на різноманітні електрооптичні ефекти в рідких кристалах (РК), зокрема, світлоіндукований перехід Фредерікса в РК комірці з хіральною домішкою, взаємодію РК з кутовим моментом світла, формування об'ємних граток директора, обумовлених модуляцією параметрів поверхні - осі легкого орієнтування та поверхневого параметра порядку: орієнтаційні переходи в гібрідній комірці.

  Скачати повний текст

Розглянуто основні фізичні механізми орієнтації ліотропних хромонічних рідких кристалів (ЛХРК). Запропоновано ефективну та просту методику дослідження енергії термальної десорбції рідкокристалічних матеріалів з поверхні підкладки. Досліджено механізм фотонної очистки орієнтуючої поверхні, коли в результаті опромінення поляризованим ультрафіолетом відбувається анізотропне поглинання і, як наслідок - селективна десорбція адсорбованих молекул. Досліджено ефект переорієнтації директора світлопоглинальних ЛХРК під дією поляризованого оптичного опромінення. Розкрито можливість практичного застосування орієнтованих твердих плівок, виготовлених з ЛХРК розчинів, а також проведено їх характеризацію. Досліджено потенціал зчеплення ЛХРК з підкладкою, що коректно описується функцією з двома мінімумами для пленарної або гомеотропної орієнтації й енергетичним бар'єром для проміжних орієнтацій. Показано, що деформація ЛХРК у гібридній конфігурації відбувається через зміну орієнтації директора та через зміни значення параметра порядку.

  Скачати повний текст