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

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

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

  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

Запропоновано феноменологічну модель поверхнево-керованої переорієнтації директора в об'ємі рідкого кристала (РК) під дією світла, яка пов'язує зміну орієнтації РК із світлоіндукованою зміною енергії зчеплення та осі легкого орієнтування на фоточутливій орієнтувальній поверхні. Встановлено, що переорієнтація директора є пороговою у комірці з гомеотропно орієнтованим РК і безпороговою у комірках з гібридною орієнтацією. Досліджено ефект зміни напрямку світло-індукованої осі легкого орієнтування РК на поверхні полісилоксан-циннамату з фоточутливим боковим фрагментом. Апробовано феноменологічну модель даного ефекту, яка пов'язує зміну орієнтації РК з конструкцією двох фотохімічних процесів у шарі полісилоксан-циннамату. Виявлено та досліджено ефект бістабільної орієнтації РК на фоточутливій полімерній поверхні у разі опромінення РК комірки поляризованим світлом за умов одночасної дії магнітного поля. Значну увагу приділено електрично-керованій переорієнтації директора у площині РК комірки з фотоорієнтувальною поверхнею та охарактеризовано залежність електро-оптичних характеристик комірки від величини енергії зчеплення РК з орієнтувальною поверхнею. Розроблено фоточутливу орієнтувальну поверхню із стабільною у часі аномально малою енергією зчеплення, що дозволило запропонувати новий тип РК-приладу.

  Скачати повний текст

Досліджено теорію взаємодії в нематичних колоїдах або нематичних емульсіях. Відзначено, що взаємодія колоїдів через поле нематичного директора є далекосяжною та певною мірою подібною до електростатичної. Розроблено представлення парної взаємодії частинок у нематичному рідинному кристалі, в якому природно виникають пружний заряд і пружні мультипольні моменти, а також їх джерело - густина пружного заряду. Через векторний характер поля директора побудована колоїдна нематостатика суттєво відрізняється від скалярної електростатики, а саме: пружний заряд є вектором, пружні мультиполя мають складну тензорну структуру; пружні заряди одного знаку притягаються, а різного - відштовхуються. Пружний заряд знайдено з закону збереження моменту. Доведено, що компоненти вектора зовнішнього моменту сил, що діють на частинку, повністю визначають вектор її пружного заряду, і, відповідно, кулоноподібна взаємодія є взаємодією двох векторів зовнішніх моментів. Визначено наближення, в якому взаємодія через поле директора є парною. Виведено формули пружної диполь-дипольної і квадруполь-квадрупольної взаємодії, а також взаємодії заряд - диполь, заряд - квадруполь і диполь - квадруполь. Розглянуто окремі випадки такої взаємодії. Розроблено метод дзеркальних відображень у нематостатиці, з використанням якого вирішено проблему взаємодії колоїду зі стінкою за довільного нахилу директора на її поверхні.

  Скачати повний текст

Визначено, що вирішальним фактором, що спричиняє зростання спірального закручування в холестеричній матриці під час внесення нехірального допанту, є ступінь ефективної анізометрії молекул функціонально-активних допантів (ФАД), а відзначені в окремих випадках істотні відхилення від відповідної лінійної залежності є проявами специфічних міжмолекулярних взаємодій компонентів системи. Виявлено, що довжини хвиль максимумів люмінесценції для низки органічних речовин в РК-розчинниках істотно відрізняються від таких в ізотропних органічних розчинниках і кристалічному стані. Встановлено, що органічні люмінофори, які використовують як сцинтилюючі домішки ( o -РОРОР, нафтилфенілоксазол, пірен), виявляють високу (більше ~10 %) розчинність в холестеричних рідкокристалічних матрицях, за умов цього зберігаються селективні оптичні властивості систем.

  Скачати повний текст