Способ изготовления жидкокристаллических устройств. Пленка с жидкими кристаллами


Умное стекло — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ICE 3 (англ.)русск. — перегородка из умного окна к машинисту поезда Умное стекло перегородки в «матовом» состоянии Звукоизолирующее смарт-стекло включено Звукоизолирующее смарт-стекло выключено

У́мное стекло́ (англ. smart window, также используются названия: «смарт-стекло», «электрохромное стекло», «стекло с изменяющимися свойствами») — композит из слоев стекла и различных химических материалов, используемый в архитектуре и производстве для изготовления светопрозрачных конструкций (окон, перегородок, дверей и т. п.), изменяющий свои оптические свойства (опалесценция (матовость), коэффициент светопропускания, коэффициент поглощения тепла и т. д.) при изменении внешних условий, например, освещённости, температуры или при подаче электрического напряжения.

ru.wikipedia.org

Стекло на жидких кристаллах — Мегаобучалка

Смарт-стекло представляет собой многослойное стекло, изготовленное из двух полностью прозрачных стекол и слоя жидкокристаллической пленки (LC Film). Пленка расположена между слоями стекла. Композиция компактно собрана в единую конструкцию.

Стекло позволяет обеспечить полную секретность или свободный просмотр через окна и двери, стеклянные стены и окна в крыше. Стекло пропускает свет, но делает его рассеянным, приглушая раздражающий яркий свет солнца и уменьшает солнечную активность, что делает комнаты более удобными для проживания. В непрозрачном состоянии, стекло распространяет прямой солнечный свет и устраняет 99 % ультрафиолетовых лучей, которые вредно воздействуют на ковры и мебель (рис. 7,8).

 

Включено Отключено

Рисунок 7

 

Включено Отключено

Рисунок 8

Смарт-стекло с изменяющейся прозрачностью способно менять свои физические свойства при подаче на него управляющего напряжения около ~100В переменного тока .

При подаче электричества, жидкие кристаллы выравнивают, т.е ориентируются в одном и том же направлении, и стекло становится прозрачным, полностью просматривающимся.

При отключении происходит возвращение жидких кристаллов к их нормальнуму состоянию, т.е кристаллы жидкокристаллической пленки расположены и ориентированы хаотично, придавая стеклу матовость ("молочный белый" цвет), и просмотр через конструкцию невозможен.

Изменение состояния прозрачности происходит в пределах миллисекунд(рис. 9).

 

Непрозрачный режим Прозрачный режим

Рисунок 9

Жидкокристаллическое (ЖК) стекло состоит из нескольких слоев. Внутренний слой образован совокупностью жидких кристаллов и заключен между двумя прозрачными электрическими проводниками на тонкой пленке. Внешние слои сделаны из стекла. Проводники связаны с источником тока(рис. 10).

 

Рисунок 10

 

Смарт-стекло позволяет уменьшить потери тепла, сократить расходы на кондиционирование и освещение, служат альтернативой жалюзи и механическим затеняющим экранам, шторам. В прозрачном состоянии жидкокристаллическое или электрохимическое смарт-стекло не пропускает ультрафиолетовое излучение; смарт-стекло на взвешенных частицах требует для блокировки ультрафиолета использование специальных покрытий.

Основные недостатки смарт-стекла - это относительно высокая стоимость, необходимость использования электрического напряжения, мутность или меньшая прозрачность по сравнению с обычным стеклом.

Основное использование смарт-стекла — внутренние перегородки и двери, которые многие компании используют для организации конфеденциальных комнат переговоров. В обычном состоянии такие помещения являются частью внутреннего пространства офиса, но при необходимости служат приватным помещением. Такую же функцию выполняет смарт-стекло в госпиталях для организации комнат осмотра пациентов. Также умное стекло используется в кассовых зонах банков, в зонах отдыха и примерочных в магазинах.

В рекламе используются витрины из смарт-стекла, выходящие на улицу, для презентаций и рекламных роликов (рис. 11). По необходимости, смарт-стекло может становиться прозрачным для обзора интерьера помещения или выставленных образцов (одежды, машин и т. д.), либо матовым и использоваться в качестве проекционного экрана.

 

Рисунок 11

 

Заключение

 

Итак, жидкие кристаллы обладают двойственными свойствами, сочетая в себе свойство жидкостей(текучесть) и свойство кристаллических тел (анизотропию). Их поведение не всегда удается описать с помощью привычных методов и понятий. Но именно в этом и заключена их привлекательность для исследователей, стремящихся познать еще неизведанное.

Недавно открыты и интенсивно исследуются жидкокристаллические полимеры, появились полимерные ЖК-сегнетоэлектрики, идет активное исследование гибкоцепных элементоорганических и металлсодержащих ЖК-соединений, образующих новые типы мезофаз. Мир жидких кристаллов бесконечно велик и охватывает широчайший круг природных и синтетических объектов, привлекая внимание не только ученых - физиков, химиков и биологов, но и исследователей-практиков, работающих в самых разнообразных отраслях современной техники (электронике, оптоэлектронике, информатике, голографии и т.п.).

 

megaobuchalka.ru

В мире жидких кристаллов с чашкой кофе в руке / Хабрахабр

Если мы захотим разобраться «с чем едят» жидкие кристаллы, то в интернете нас ждут в основном мониторы. Например статьи Хабракасающиеся жидких кристалловКопнув поглубже выясняем, что у жидких кристаллов есть разные какие-то названия, какие-то смектики и нематики. Самостоятельно начать знакомство с жидкими кристаллами можно с Википедии или с Химика, да и вообще в Интернете масса статей по жидким кристаллам (пример 1, пример 2). Небезынтересно в этом смысле видео-пособие для ВУЗов с Ютуба.

Начитавшись, складывается впечатление, что это какая-то скучная и изученная вещь: ну раньше моргала черная фиговина в электронных часах, а сейчас она уже цветная и перебралась из часов в мониторы… ну электричество там еще есть. И молекулы там как колбаски, вот они и крутятся — все же понятно… Нам понятно, а ученым вот — непонятно. Общей теории так до сих пор и нету. Всё приближения какие-то — «вокруг да около»… и время от времени от экспериментаторов поступают разные неожиданные результаты.

Поэтому предлагаю небольшое путешествие в мир жидких кристаллов. Посмотрим на них поближе.

Путешествие начинается, усаживайтесь поудобнее
В двух словах о предмете Если в какой-нибудь жидкости кое-что растворить, то молекулы этого кое-чего могут расположиться не как попало, а упорядоченно, структурированно. Примерно как рыбки в воде.

И эта структура сильно подвержена слабым внешним влияниям. В этом и прелесть жидких кристаллов — это легко управляемые структуры.

Повлиять на структуру можно так же, как мужик на фото с пузырями и фонариком, который уже распугал всю рыбу. В частности: — посветить или облучить электронами, — крикнуть (да-да, акустика тоже влияет), — нагреть, — надавить пальцем, — засунуть в постоянное электрическое или магнитное поле, — а можно все сразу. Всё это счастье очень зависит и от растворителя и от «рыбок». Скорость восстановления «рыбного косяка» после такого «испуга» тоже разная. А изменения структуры легко видно например по тому, как она отражает или пропускает свет. Ну и вообще у кристаллов (и жидких в том числе) много всяких интересных свойств кроме световых, они по-разному могут проводить ток, могут менять упругость (вязкость), сокращаться, приобретать разность потенциалов и… могут в общем. Все это еще и вылезает в разные стороны в зависимости от направления воздействия: сбоку посветили синим светом, а сверху-вниз увеличилось сопротивление и справа-налево уменьшилась вязкость. Но заранее сказать: что именно и откуда вылезет — не очень получается. Надо экспериментировать. И как доходит дело до экспериментов, то сразу возникает вопрос: «Ну и на кой черт это богатство надо?» Эксперимент ведь денег стоит, а деньги дает тот, кому оно зачем-то надо (забесплатно можно только свой LCD-монитор раскурочить). А зачем к примеру лично Вам такая хитрая «сверху-вниз пониженная» вязкость? А может проводимость «справа-налево» нужна? Вот потому, что никто пока не придумал, куда это все приспособить, ажиотажа вокруг этих удивительных жидких кристаллов и нету. А штучки эти — удивительные, и они ждут своего Кулибина. Кое-где уже дождались.

Восстановление искаженных изображений. Нет, речь не идет о восстановлении засиженной мухами «фотографии давно минувших лет». Речь о плохой оптической линии через которую прошел свет и исказился. Оказалось, что жидкие кристаллы можно так настроить, что они будут обращать волновой фронт при отражении (я раньше не знал, что так бывает — в том самом советском обучающем фильме увидел). С помощью жидких кристаллов отправляют полученный свет обратно через искажающую оптическую линию или через похожую линию, в надежде, что луч точно повторит свой оптический путь в обратном порядке и все что исказилось по пути «сюда», распутается по пути «обратно». Вообще-то может быть полезно.

Термометр Кладем руку на черную пленочку и через секунду убираем. Видим цветной отпечаток, который плавно исчезает. Тут смысл в том, что если менять температуру вот этому конкретному жидкому кристаллу, то он в ответ начнет менять «отраженный цвет». Только подложку надо сделать черной, на черном фоне цвет лучше видно. Минус в том, что все цветовые изменения происходят в диапазоне нескольких градусов. Для тела термометр сделать можно (на картинке такой термометр прилепили пациенту на лоб), а для улицы уже нельзя: перепад температуры слишком большой. Если налепить на автомобиль, то в принципе можно увидеть в цвете, где закручивается или турбулизируется поток воздуха (такие места, где воздух быстрее тепло забирает). А можно приклеить на кран в ванной, как автор этого видео с Ютуба, и смотреть на температуру воды.

Оптическая память Прозрачнейший жидкий кристалл может помутнеть, если на него светануть чем-нибудь лазерным. И некоторые кристаллы сохраняют эту муть долго. А если пропустить высокочастотный ток через такую муть, то она пропадает. Вот это свойство пытаются поставить на службу человечеству в качестве запоминающего устройства.

Измеритель концентрации сахараОптически активные вещества способны вращать плоскости поляризации. Оптической активностью обладают различные органические соединения, имеющие в молекулах асимметрические атомы углерода: аминокислоты, углеводы, органические кислоты и др (фраза взята отсюда). На этом вращении основан метод измерения концентрации сахара в растворе. Чем больше концентрация, тем круче загнется плоскость поляризации. Метод называется поляриметрия. Активно используется в медицине, когда смотрят в баночки из под майонеза, и в химии — там тоже растворы бывают. Можно померить, не пробуя на язык, сколько ложек сахара в кофе или сладкий ли мед (кондитеры тоже поляриметрию, оказывается, используют — не лаптем щи хлебают!). Хоть раствор сахара обычно не называют в лицо жидким кристаллом, но анизотропия же вопиющая.

Оптический определитель местоположения наночастиц и неровностей поверхности Бывают такие крупиночки, которые в оптический микроскоп не увидеть. А если такую невидимую мелюзгу поместить в жидкий кристалл, то сразу видно — ага! вон она где! Дело в том, что молекулы кристалла перестраиваются на неровностях и на частичках, получается такая красивая картинка: Чтоб такую картинку увидеть, надо снизу подсветить поляризованным светом, а потом еще и сверху смотреть через поляроид — кристалл ничего не затемняет, он лишь кое-где поворачивает поляризацию света. Без этой поляризационной хитрости мы увидим только ровный свет. И еще, чтоб мелкую частицу «сразу увидеть», как было заявлено, надо немного наловчиться искать дисклинации (крестики на этой зебре). Кто-то пытается так разглядывать вирусы и стволовые клетки.

Оптический затвор Это то самое, что используется в мониторах. Там тоже поворачивается плоскость поляризации, но уже со знанием дела. Инженерная мысль в этом конкретном случае просто поражает. Казалось бы — используется всего-навсего свойство ЖК-молекул выстраиваться вдоль электрического поля. Но посмотрите, что они эти инженеры сотворили: сначала наделали «бороздок» на стенке — это чтоб молекулы улеглись в бороздки. Тут уже получился поляроид, то есть такая штука поляризует свет. Потом на другой стенке наделали бороздок, но уже поперек — там молекулы соответсвенно поперек улеглись. А серединным молекулам теперь деваться особо некуда — приходится спиралью заворачиваться (они же — структура, им шататься как попало нельзя). И получилось как на картинке слева: свет поляризуется и плоскость поляризации поворачивается на 90 градусов. Эта конструкция — сама по себе замечательное инженерное решение. Вот так, за «здорово живешь», взяли -отполяризовали, да еще и повернули эту поляризацию.

А теперь если вдоль луча света создать электрическое поле, то ЖК-молекулы плюнут на эти всякие бороздки и все как один повернут носы вдоль луча — такая система свет уже и не поляризует и никакую плоскость поляризации не заворачивает.

И вот мы подобрались к принципу действия монитора: на эту штучку светят опять таки поляризованным светом, свет спокойно проходит, только плоскость поворачивает, а там на выходе его встречает шлагбаум (та самая чудо-пленка), который такую повернутую поляризацию не пускает. А если подать напряжение, то поляризацию никто не поворачивает и свет через шлагбаум проходит, поляризация ведь такая-же. Вот такая история.

Жидкокристаллические полимеры Представьте себе длинную толстую арматурину, к которой по всей длине на леске привязаны крючки, а на этих крючках рыбки — это вольная модель жидкокристаллического полимера. Арматурина — это полимерная мегамолекула, а «рыбки на леске» — элементы жидкого кристалла, они имеют некоторую свободу, но далеко от арматурины не уплывают. Хорошо это тем, что можно сначала сориентировать «рыбный косяк» как нам надо, а потом заморозить все море (вместе с аквалангистами) и построенная структура останется навеки с нами. Так и делается: разогревается, прикладывается электрическое поле или свет, и охлаждается. Можно получать разные картинки в полимерной пленке наподобие голографических, только разница в том, что голографию по новой не нарисуешь, а тут можно нарисовать, потом стереть и опять нарисовать. То есть мы снова держим в руках «оптическую память», но не мутно-прозрачную, как в прошлый раз, а уже продвинуто-разноцветную.

Еще сварганили такую полимерную пленку, которая съеживается или вспучивается от света: посветили лазером — появился бугорок (или ямка). Таких дел можно наворочать с этой пленочкой… жуть берет!

Искусственная мышца Хорошо, когда под рукой есть мышцы, такие, как на рисунке. Но надо куда-то приспособить эластомерное свойство жидкокристаллического полимера. Дело в том, что шарик такого полимера при нагревании вытягивается в эллипс, а при остывании опять сжимается. Конечно, надо с этим что-то делать. Группа исследователей сначала создала такие шарики, а потом и придумала использовать их в качестве микроклапанов в каком-то милипусечном устройстве. По ссылке рассказ про этот материал и видео, где шарик дергается в реальном времени. Выглядит эффектно. Жаль, что рабочая температура этого движения выше ста градусов — протез с такими мышцами в зимний мороз сведет судорогой. Но будем надеяться, что мышца не за горами, вот тогда прикрутят эластомерные шарики к нанороботам и побегут роботы помогать людям. Тем более, что сами авторы затеи намекают на использование таких штучек в качестве искусственной мышцы.

Наноконструктор Свойство жидких кристаллов — самоорганизация, оказывается, может построить не только самих полицейских (молекулы жидких кристаллов), но и призвать к порядку и расположить красиво случайно оказавшихся рядом гражданских (примеси). Группа товарищей что-то насчитала на компьютере (ссылка на Nature) и у них получается, что жидкий кристалл может не только подстраиваться под окружающие дефекты и наночастицы, а и сам структурировать эти примесные частицы, упорядочивать их, короче — двигать по заранее заданному трехмерному шаблону. То есть по их компьютерным расчетам мы все имеем возможность собирать нанороботов и все такое: надо только изловчиться — настроить жидкие кристаллы. А потом все пойдет как по маслу: сыпанем туда строительного раствора, взболтаем, подогреем и оно само все сделается. Ну как-будто мы научились рыбам давать команду, чтоб стаскивали в кучу всех пойманных водолазов и чтоб лепили из этих водолазов мегаробота. Что-то типа нано-3D-принтера. Осталось только изловчиться с жидкими кристаллами, ну и чертежами роботов запастись.

Кстати, двигать наночастички уже начали по-настоящему, не на компьютере. Если мы поместим частичку в ЖК и начнем крутить по-всякому электрическое поле, то в микроскоп увидим вот такое:

Саму частицу не видно, но видно шлейф и дисклинацию (точечка, из которой выходят черно-белые рукава). Дабы не вводить читателя в уверенное заблуждение следует оговориться, что дисклинация вообще-то не означает, что там частица. Вообще-то, такой рисунок может быть и без частицы. Но в данном конкретном видео частица есть. И молекулы жидкого кристалла, поворачиваясь вслед за изменяемым вручную электрическим полем, толкают частичку носами, как дельфины мячик. Частичка двигается управляемо — она в нашей власти! Скоро! Скоро подоспеет наносборка. Одни будут нанопистолеты печатать, другие — нанокомпьютеры, а третьи… что бы им попечатать-то такого-этакого?

Генерация второй гармоники На изображении слева, частота колебания груди ровно в два раза больше частоты прыжков. Вопрос: «откуда вторая гармоника?» — означает, что нам интересно, почему когда мы снаружи возмущаем систему с некоторой частотой, она начинает дергаться с удвоенной частотой. Короче, это снова одно из удивительных свойств жидкого кристалла, которое наблюдали еще до Потопа. Пример научной статьи на тему: 1982 год «Письма в ЖЭТФ». Вот в чем тут дело: светят на жидкий кристалл например красным лазерным светом, а из кристалла с другой стороны высвечивается не только красный, но и синий! Казалось бы — что такого?! Ну берет кристалл и перекрашивает лазерный свет. Ну да, удваивает частоту — всасывает одну волну, потом генерирует вторую гармонику (удвоенную частоту) и выплевывает. И что? Оказывается, что во-первых, не очень понятно — как он так делает (спорят до пены). А во-вторых, сейчас уже от жидких кристаллов добились того, что красный свет всасывается полностью, и полностью выплевывает синий — а раньше только частично всасывалось (КПД 100%).

Красный и синий — это конечно интересно и наглядно, но когда речь заходит о терагерцевом излучении, то очень оживляются разные службы безопасности и всякие шпионы — чтоб в карман честным людям на расстоянии и без рук заглядывать. А еще тротил имеет в спектре поглощения терагерцовые линии — шахиды в толпе «светятся как лампочки» (в терагерцовом диапазоне). И поэтому службы безопасности маются вопросом: как бы им так изловчиться и увидеть терагерцы? Приборчики конечно уже есть, но мутноватая там картинка пока что. Медицина тоже интересуется — опухоли и больные зубы изнутри разглядывать удобно, поэтому тянет ручки к дифракционной томографии. Об этом можно посмотреть слайды от МГУ.

И это не всё. Кроме терагерцев есть еще инфракрасное излучение, которое кое-кому хочется сделать видимым. Вообще, удвоить частоту волны, когда захочешь — это круто. А тут жидкие кристаллы как раз кстати. Правда пока, то что нужно — не удваивают. Но «будем посмотреть».

ОрганизмыКогда начинаешь просвещаться по вопросу о роли жидких кристаллов в организмах, сразу же берет оторопь — там, где в организме хоть чуть-чуть жидкости (а это везде), там сразу же в ней плавают длинные органические молекулы: всякие кислоты, белки и липиды. А это как бы намекает, что в организме везде жидкие кристаллы. То есть, человек — это такой жидкий кристалл.

Взять хотя бы оболочку живой клетки — липидную мембрану. Если найти где-нибудь горсточку липидов и бросить в воду, то они сами, без посторонней помощи, выстроятся в двухслойную мембрану и мембрана свернется в полый шарик. И такой шарик внутрь пропускает только «полезное», а «вредное» — не пускает. Проницаемость у него — избирательная. По ссылке есть несколько слов и картинок о таких вот лиотропных жидких кристаллах.

Или вот — ДНК, типичнейшая молекула жидкого кристалла. Биологи очень интересуются — как это они так: то компактно упакованы, то вдруг быстренько разуплотняются. Этот интерес связан с раком, вирусами, старением и другими бедами. Хотят управлять процессом уплотнения, подсыпая в раствор разные порошки. И еще при помощи ДНК можно в принципе распознавать химию в малой концентрации: капнули маленькую капельку чего-то непонятного в ведро с ДНК (конечно не в ведро, а на тонкий слой), цвет изменился — значит в капельке был тот самый химикат, от которого жидкий кристалл колбасит.

Внимание, замедляем движение Скоро жидкие кристаллы повернутся к нам еще какой-нибудь удивительной, неожиданной гранью. Тогда Хабр запестрит новостями о чудо-материалах и о бесподобных возможностях продлевать жизнь, заглядывать за угол или писать программы со скоростью света. Кстати, не все известные возможности жидких кристаллов в настоящее время востребованы — можно же самому что-нибудь придумать этакое и осчастливить человечество. На этом наше путешествие подошло к концу. Лично мне понравилось.

Заключение
Жидкими кристаллами я никогда не занимался, но если Вам статья пришлась по душе, то обозначить респект можно деньгами (яндекс-кошелек: 410011889091372) — тогда я и сам обрадуюсь и девушку в кино свожу и если останется, то тоже интересную статью простимулирую.
Список литературы для начинающих
Библиотечка Квант, вып. 20, М. 1982Чистяков И Г «Жидкие кристаллы» УФН 89 563–602 (1966) П.Де Жен, Физика жидких кристаллов, М. 1977. С.Чандрасекар, Жидкие кристаллы, М. 1980. Е.И.Кац и В.И.Лебедев, Динамика жидких кристаллов, М. 1989.

habr.com

Автоматическая (жидкокристаллическая) тонировка стекол автомобиля

Такое понятие как жидкокристаллическая или автоматическая тонировка стекол до сих пор мало кому известно в нашей стране, тогда как некоторые производители дорогих автомобилей используют ее уже на протяжении нескольких лет. Что же это такое и как она работает?

Представьте себе, что в солнечный день вы еде на своем тонированном автомобиле, а уровень тонировки стекол пленкой превышает допустимые нормы. Естественно вы становитесь объектом внимания дорожно-постовой службы. И вот, увидев взмах жезла призывающий остановиться, вы нажимаете кнопку на панели приборов, и ваши стекла светлеют в течение нескольких секунд. Ни дать, ни взять, волшебство!

Автоматическая тонировка стекол

На самом деле, возможности создания такого типа тонировки появились уже давно вместе с создание жидкокристаллических калькуляторов. Принцип работы автоматической тонировки предельно прост – между двумя слоями тонировочной пленки находится слой жидких кристаллов. Сориентированы они таким образом (и это не случайно), что когда на них подается питание, они становятся прозрачными, а когда питание отключается, микрокристаллы переворачиваются и притемняют стекло. Эта способность жидких кристаллов менять свое положение под воздействием электрического тока была открыта (представьте себе!) на рубеже 19 и 20 веков!

На данный момент технология не стала массовой из-за своей дороговизны, но, тем не менее, она доступна. Причем после нанесения самой тонировки, есть возможность подключения системы управления, которые всецело зависят от электрической начинки, пожеланий владельца и профессионализма установщиков. К примеру, можно поставить простую систему управления, которая будет автоматически включать и отключать тонировку всех окон, а можно установить управление тонировки по отдельности. Или, к примеру, регулировать уровень тонировки от минимума до максимума по своему желанию.

Жидкокристаллическая тонировка в отключенном состоянии, то есть, когда на нее подается питание, заметно садит аккумулятор, поэтому она так и устроена, что при отключенном питании окна автоматически темнеют. Действительно, зачем вам прозрачные окна, когда машина стоит в гараже или на стоянке, привлекать воров?

Возможности автоматической тонировки довольно широки. Некоторые производители уже сейчас выпускают такую тонировку с разными оттенками, причем активно продолжают разработки в этом направлении. Кто знает, может с помощью таких технологий, в скором будущем мы сможем по собственному желанию изменять цвет стекол своего автомобиля?

Видео автоматической тонировки стекол.

http://www.youtube.com/watch?v=-q2yHfv4us0

tuningvaz.in

Жидкие кристаллы и их - часть 2

Узкие и длинные молекулы нижнего слоя жидкого кристалла, попадая в углубления, вынуждены придерживаться заданной ориентации. А все последующие слои молекул будут выстраиваться им "в затылок" вследствие уже упомянутого выше межмолекулярного взаимодействия. Если теперь поместить сверху еще одну стеклянную пластину с аналогичным набором бороздок так, чтобы они были перпендикулярны бороздкам нижней пластины, то продольные оси молекул самого верхнего слоя будут расположены под прямым углом по отношению к осям молекул из нижнего слоя. Между этими двумя крайними положениями образуется своеобразная молекулярная спираль из промежуточных ориентаций, которая и дала название технологии -- twisted nematic (закрученные нематические).

По мере прохождения света вдоль спирали плоскость его поляризации вращается, следуя за ориентацией продольной оси составляющих ее молекул. В случае "сандвича" из пластин с перпендикулярными бороздками получается спираль с поворотом на 90°, и плоскость поляризации поворачивается именно на этот угол. Если поместить такой "сандвич" между двумя поляроидами с перпендикулярно расположенными осями (поляроид пропускает только свет, линейно поляризованный вдоль его оси), то свет будет проходить через такую систему (Рисунок 4).

Таким образом, в TN-дисплеях формируются светящиеся пикселы. Инверсные (в данном случае темные) пикселы - продукт еще одного свойства жидких кристаллов - электрической анизотропии. Достаточно приложить к спирали электрическое поле, и молекулы тут же будут вынуждены развернуться вдоль вектора его напряженности. Разместив миниатюрные прозрачные пленочные электроды над и под слоем жидкого кристалла, подавая напряжение на них, можно ориентировать молекулы вертикально. После этого они уже не могут менять поляризацию света, а так как оси поляроидов расположены перпендикулярно, то свет проходить не будет. Включая и выключая электроды по отдельности, мы и получим динамическую черно-белую картинку.

"А как насчет градаций серого?" - спросите вы. Градациями, или уровнями яркости пикселов, можно управлять с помощью величины приложенного напряжения. Постепенно повышая его, мы будем наблюдать, как молекулярная спираль проходит через три этапа своего состояния - три зоны (рисунок 5). Зона 1 соответствует максимуму пропускания и белому цвету (максимальному повороту поляризации), зона 3 - минимуму и черному цвету, а самые интересные состояния находятся в зоне 2. При прецизионном изменении напряжения в ее пределах получаются все оттенки серого.

2.2 Анатомия LCD .

Немного разобравшись с физическими принципами работы ЖК-дисплея простого нематического типа, можно рассмотреть чисто механические аспекты его конструкции (Рисунок 6). В основании располагается система подсветки -- это мощные (ведь остальная часть "сандвича" поглощает до 50% проходящего света) флюоресцентные лампы в виде трубок и специальные материалы (plastic light guide), или световоды, способствующие более равномерному распределению освещения по плоскости экрана. Этого далеко не всегда удается достичь, и результатом могут стать темные полосы, неоднородность изображения.

Рисунок 6. Строение ЖК - монитора Свет направляется на поляризационный фильтр. Далее следует стеклянная пластина, на которую нанесены полупрозрачные электроды из пленки окислов индия и олова, формирующие пикселы изображения. Затем идет полимерная пленка с микробороздками, ориентирующими молекулы жидких кристаллов, составляющие следующий слой. Вторая половина - все с точностью до наоборот (за исключением подсветки).

Теперь рассмотрим основные различия активных и пассивных матриц, а также образование цветных изображений. В пассивных матрицах для адресации используются полоски полупрозрачных электродов, расположенные на обеих поверхностях стеклянных подложек и ориентированные перпендикулярно (рисунок 7). Их пересечение формирует пиксель. Чтобы изменить его состояние, необходимо задействовать две адресные линии - вертикальную и горизонтальную. Одна, к примеру нижняя, заземляется, а на другую подается управляющий импульс. Процесс, в ходе которого с помощью поочередной выборки всех комбинаций из двух управляющих линий создается изображение, называется сканированием.

2.3 TFT - дисплеи

Проходя путь от опытных черно-белых дисплеев, жк-дисплеи дошли до уровня развития на котором используется технология называемая TFT(Thin Film Transistors). Она основана на активных матрицах на базе тонкопленочных транзисторов. В этом случае на стеклянную подложку наносится слой аморфного кремния, на котором формируются транзисторы - по одному на каждый пиксель. Транзисторы исполняют роль посредника между системой адресации и ЖК-ячейками. Существуют и панели на основе тонкопленочных диодов (TFD). В активных матрицах исключается влияние процесса выборки (адресации) на соседние ячейки, каждый пиксел изолирован. Благодаря этому задержки при "переключении" жидкокристаллических ячеек удается сократить до 25 мс, что уже позволяет активно-матричным дисплеям соперничать с CRT-мониторами. Как только ячейка получает заряд, она, подобно конденсатору, хранит его, но недостаточно долго. В то время как сканирование матрицы завершается, ячейки, обработанные первыми, уже начинают терять заряд. Чтобы избежать неоднородности изображения, к каждой ячейке подключают дополнительный конденсатор, который "подпитывает" ее на протяжении цикла сканирования.

Общий принцип действия всех TFT LCD показан на рисунке 8: свет от неоновой лампы проходит через систему отражателей, направляется через первый поляризационный фильтр и попадает в слой жидких кристаллов, контролируемый транзистором; затем свет проходит через цветовые фильтры (как и в CRT, каждый пиксель матрицы строится из трёх компонент цвета – красной, зелёной и синей). Транзистор создаёт электрическое поле, задающее пространственную ориентацию жидких кристаллов. Свет, проходя через такую упорядоченную молекулярную структуру, меняет свою поляризацию, и в зависимости от неё будет либо полностью поглощён вторым поляризационным фильтром на выходе (образуя чёрный пиксель), либо не будет поглощаться или поглотится частично (образуя различные цветовые оттенки, вплоть до чистого белого).

Рисунок 8.

Цветные фильтры для красного, зелёного и синего цветов интегрированы в стеклянную основу и расположены близко друг к другу. Каждый пиксел (точка) состоит из трёх ячеек указанных цветов (субпикселей). Это означает, что при разрешении 1280 x 1024 точки экран содержит ровно 3840 x 1024 транзистора и пиксельных элемента. Шаг пиксела для 15.1" TFT-дисплея (1024 x 768 точек) составляет примерно 0.30 мм, а для 18.1" TFT (1280 x 1024 точки) примерно 0.28 мм.

Рисунок 9. Строение пикселя TFT -дисплея.

Пикселы TFT-дисплея. Левый верхний угол ячейки содержит тонкоплёночный транзистор (T hin F ilm T ransistor). Цветные фильтры дают возможность ячейкам менять свои естественные цвета RGB. Точки явственно различимы, при этом чем меньше расстояние между ними, тем больше максимально возможное разрешение. Однако TFT также имеют физическое ограничение, которое определяется максимальной площадью экрана.

Самый распространённый тип цифровых панелей основан на технологии, сокращённо называемой TN TFT или TN+Film TFT (Twisted Nematic + Film ). Термин Film обозначает дополнительное наружное плёночное покрытие, позволяющее увеличить угол обзора со стандартных 90 градусов (по 45 с каждой стороны) до приблизительно 140 градусов. Схема работы TN TFT дисплея показана на рисунке 10:

1. Когда транзистор находится в выключенном состоянии, то есть не создаёт электрическое поле, молекулы жидких кристаллов находятся в своём нормальном состоянии и выстроены так, чтобы менять угол поляризации проходящего через них светового потока на 90 градусов (жидкие кристаллы образуют спираль). Поскольку угол поляризации второго фильтра перпендикулярен углу первого, то проходящий через неактивный транзистор свет будет без потерь выходить наружу, образуя яркую точку, цвет которой задаётся световым фильтром.

2. Когда транзистор генерирует электрическое поле, все молекулы жидких кристаллов выстраиваются в линии, параллельные углу поляризации первого фильтра, и тем самым никоим образом не влияют на проходящий через них световой поток. Второй поляризующий фильтр поглощает свет полностью, создавая чёрную точку на месте одной из трёх цветовых компонент.

Проблемы с допустимым углом обзора экрана характерны для ЖК, обеспечивающих полутона. Результирующая интенсивность пропущенного панелью света вследствие явления двойного лучепреломления в жидких кристаллах зависит от угла (j) между нормалью к фронту световой волны и направлением директора молекул ЖК, как sin2j. Это означает, что в полностью включенном состоянии при значениях j вплоть до 30° интенсивность пропущенного света изменяется не более чем на 10%, в то время как при уровне серого 50% (угол между директором и нормалью к поверхности экрана составляет 45°) - на 90%, что ведет к серьезным искажениям градаций яркости или цветов при незначительном изменении угла обзора. Одним из самых простых способов избежать влияния двойного лучепреломления является нанесение на поверхности панели полимерных компенсирующих пленок, которые имеют показатель преломления другого знака, нежели жидкий кристалл.

1

2

3

комментарии

скачать[зарегистрируйтесь]

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.

mirznanii.com

Жидкие кристаллы

Жидкие кристаллы

Жидкие кристаллы анизотропны (в частности, по оптическим свойствам), что связано с упорядоченностью ориентации их молекул. Возможности этих веществ до сих пор далеко не изучены и являются "Клондайком" для исследователей. Существуют несколько их типов - нематические, холестерические, смектические. Между собой они отличаются различным расположением и ориентацией молекул. В дальнейшем речь пойдет о первом из них - нематиках.

Еще в 1888 г. чешский химик Ф. Рейнитцер и немецкий физик О. Леман обратили внимание на необычное состояние органических веществ - производных холестерина. У кристаллов некоторых из них было две точки плавления и соответственно два жидких состояния - мутное и прозрачное. В дальнейшем именно О. Леман первым употребил термин "жидкие кристаллы". Очевидно, это связано с тем, что они обладают главной характеристикой своих твердых "собратьев" - анизотропией различных физических свойств (теплопроводность, электропроводность, оптические явления и др.).

Однако это открытие поначалу не только не произвело сенсацию в научном мире, но приобрело массу противников среди видных физиков и химиков. Объяснение простое: жидкие кристаллы не укладывались в хорошо устоявшуюся классификацию в физике, делящей все тела на жидкие, твердые и газообразные. Но несмотря на это энтузиасты поиск продолжали, число открытых удивительных веществ быстро увеличивалось и в конце 20-х годов XX в. их насчитывалось уже более тысячи. Тогда же была предпринята попытка создать теорию жидких кристаллов.

Значительную роль здесь сыграли работы шведского ученого К. Озеена (он заложил фундамент современной физики жидких кристаллов), а также немецких - Л. Орнштейна и Г. Цохера. Теория, разработанная последним, объясняет практически любые явления, происходящие в этих веществах.

Существенный вклад в изучение жидких кристаллов внес ленинградский физик В. Фредерике, работавший в Физико-техническом институте под руководством академика А.Ф. Иоффе (1880-1960). Он теоретически и экспериментально доказал, что ориентация нематиков в магнитном поле происходит вследствие диамагнитной анизотропии. Причем при некотором критическом (пороговом) значении подаваемого напряжения все их молекулы одновременно совершают поворот, переводя пленку жидкого кристалла из непрозрачного состояния в прозрачное.

Этот труд стал классическим и оказал большое влияние на последующее развитие данного направления физики. Впоследствии процессы переориентации жидких кристаллов в магнитном и электрическом полях в науке стали называть переходами Фредерикса. А сам эффект лег в основу создания конструкций, отображающих информацию. То есть если на экран подают управляющее поле в виде цифры, буквы или других знаков, то при его включении жидкокристаллическое устройство отобразит в точности "увиденное".

Работы В. Фредерикса стали основой ленинградской школы по изучению жидких кристаллов. В дальнейшем специалисты в этой области появились и в других городах бывшего СССР - Москве, Киеве, Харькове, Новосибирске, Красноярске. А в 80-е годы начался настоящий бум промышленного применения этих веществ. Они оказались гораздо предпочтительнее всех других средств отображения информации ввиду малых габаритов и энергоемкости, технологичности и экономичности. Устройства на жидких кристаллах стали главным конкурентом громоздких электронно-вакуумных трубок в телевидении и компьютерной технике.

Вместе с тем были разработаны новые электрооптические материалы, так называемые жидкокристаллические композиты, - тонкие полимерные пленки с диспергированными в них каплями жидких кристаллов (их размер достигает нескольких микрон). Это новшество открывает перспективу изготовления нового поколения быстродействующих дисплеев, а в будущем - и телевизионных экранов.

Красноярская школа жидких кристаллов зародилась в лаборатории молекулярной спектроскопии Института физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения АН СССР в 1957 г. В конце 80-х годов, задавшись целью создать быстродействующие оптоэлектронные устройства на основе этих веществ, здесь занялись исследованиями новых композитов. И в 1991 г. получили сегнетоэлектрические жидкокристаллические вещества (эти пионерские работы до сих пор остаются приоритетными в научном мире).

Веское слово сказала и плеяда молодых специалистов, пришедшая в последнее время в Красноярский научный центр СО РАН. Так, высоко оценена работа В. Преснякова и А. Шабанова "Переходы Фредерикса в биполярных каплях нематика". В ней переходы Фредерикса изучали на примере нематического вещества 5ЦБ (условное название), диспергированного в поливинилбутирале. Поскольку молекулы первого имеют стержнеобразную форму, то наблюдать за их переориентацией удобно через поляризованный микроскоп, а при необходимости можно производить микрофотографирование и видеозапись. При проведении экспериментов образец тонкой полимерной пленки красноярские ученые помещали между двумя стеклянными подложками с прозрачными электродами на внутренних сторонах. Схема опытов позволяла варьировать напряженность электрического поля, толщину композита и технологию его приготовления.

Исследования показали: в наблюдаемом композите пороговая переориентация не реализуется в чистом виде. Согласно классической модели перехода Фредерикса, в каплях жидких кристаллов одновременный поворот всех молекул, как единого целого, должен происходить только при достижении критического напряжения. В данном же случае это наблюдали лишь там, где длинные оси молекул были перпендикулярны направлению электрического поля, а в остальных частях объема капли отмечалась беспороговая переориентация.

Кроме того, в данном эксперименте были обнаружены особенности прохода света через композитную пленку под действием приложенного напряжения. В классическом варианте характеристики данного параметра имеют S-образный вид. Красноярцы же обнаружили явно выраженную осциллирующую колебательную форму. Ученые считают: этот эффект имеет чисто интерференционную природу. Они теоретически рассчитали это явление, получили численные его значения. Сопоставление полученного с экспериментальными данными показало их хорошее согласование.

Впрочем, все, о чем шла речь, свойственно каплям размером 10-30 мк. Для более тонких образцов (1-3 мк) интерференционные эффекты не наблюдаются. И даже сложение их в несколько слоев не меняет результата.

Исследования, проведенные в Красноярске, позволили не только получить основные характеристики композита, но и найти способ улучшения контрастности (здесь: соотношение оптических характеристик вещества, скажем, светопропускания, во "включенном" и "выключенном" состоянии) материала. Этого можно достичь, варьируя толщину пленки или размер капель жидкого кристалла, в результате чего значительно улучшится качество изображения дисплеев и телевизионных трубок.

Поиск молодых ученых из Сибири - еще одна ступенька в познании так, казалось бы, хорошо и давно знакомых веществ. А если учесть, что высокоорганизованная биологическая материя, в частности клеточная мембрана, имеет много общего с жидкими кристаллами, работы в этом направлении, в конечном счете, должны приблизить нас к познанию тайн живой природы.

А.К. МАЛЬЦЕВ

kocmi.ru

Способ изготовления жидкокристаллических устройств

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 09.03.77 (21) 24б0057/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

G 02 F 1/13

Гкудврстаекнвй кенпет

СССР в делам лзобретекей

ss етламтел

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень Рй 42

РЗ) УДК б81.782. .473 (088.8) Дата опубликования описания 19.11.79

H А. Агальцова, В. С, Банников, M. К. Берестенко, В. А. Быков, П. П. Гайденко, В. И. Григос, А. И, Дударчик, Н. К. Матвеева, И. В. Мягков, Р. Н. Саламатина, П. С. Сотников и Т. И; Стремина (72) Авторы нзобретени я (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к способам изготовления устройств на нематических жидких кристаллах, работающих на полевых эффектах и используемых в индикаторных устройствах (например, для наручных часов, малогабаритных калькуляторов), оптических модуляторах, матричных сис темах световой индикации.

Известны устройства на нематических жидких кристаллах, выполненные в виде плоской кюветы, образуемой из двух параллельных стеклянных пластин, на внутренних поверхностях которых нанесены электроды из оптически прозрачного электропроводящего материала, например двуокиси олова. Поверхность пластин с электродами подвергается специальной обработке, обеспечивающей заданную однородную ориентацию молекул жидкого кристалла у поверхности пластин и в объеме пленки жидкого кристалла.

При гомогенной ориентации большие оси молекул жидкого кристалла у поверхности пластин ориентированы параллельно пластинам, причем

I направления ориентации осей молекул у двух пластин, образующих кювету, обычно выбирают взаимоперпендикулярными. После сборки кюветы ее заполняют жидким кристаллом. Образуе,мая таким образом пленка жидкого кристалла (как правило, толщиной 5-20 мкм) является активной средой, изменяющей свои оптические. свойства (угол вращения плоскости поляризации) под действием электрического напряжения, прилагаемого к электродам. Изменение оптичес- . ких свойств регистрируется в скрещенных поляроидах, которые обычно устанавливаются на внешних поверхностях кюветы 11).

Поляроиды, наклеенные снаружи кюветы, подвержены воздействию климатических (влажность, температура) и механических факторов, а поэтому при изготовлении устройств на жидких кристаллах принимают специальные меры

15. по защите поляроидов, которые усложняют и удорожают изготовление устройств, кроме того, они не являются радикальными.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту способ

20 изготовления устройств на жидких кристаллах, при котором возможно размещение поляроидов внутри кюветы . При изготовлении устройств на жидких кристаллах по указанному способу

697950 после изготовления пластин кюветы и нанесения на них прозрачных электродов с требуемой геометрией на поверхность пластин, ограничивающих пленку жидкого кристалла, наносят раствор полимера, молекулы которого имеют длинную линейную цепь, например поливинилового спирта. Затем раствор полимера подвергают деформации сдвига, например, прохождением резинового скребка по раствору вдоль поверхности пластин, при этом линейные полимерные молекулы выстраиваются своими цепями вдоль направления движения скребка, Проводят высушивание образовавшейся полимерной пленки, испаряют растворитель при сохранении ориентации цепей полимерных молекул, а уже затем производят обработку пленки красящими веществами, придающими ей свойства поляроида, что достигается путем объемной пропитки полимерной пленки парами или раствором иода либо осаждением какого-либо дихроичного вещества типа оргапического красителя. По окончании процесса окраски полимерной пленки производят сборку кювет, заполнение их жидким кристаллом и герметизацию (2).

Недостатком данного способа изготовления устройств на жидких кристаллах с внутренними поляроидами является сложность технологии, поскольку процесс включает в качестве основных операций нанесение полимерной пленки и ее прокрашивание дихроичным красителем. Пропитка полимерной пленки парами или раствором иода хотя и может придавать ей свойства поляроида, практически является неприемлемой, так как иод частично переходит в пленку жидкого кристалла (он хорошо растворим в жидком кристалле), что уменьшает контрастность, во много раз увеличивает энергопотребление устройства и снижает срок службы, поскольку иод является эффективным переносчиком тока в жидком кристалле. Процесс окраски полимерной пленки дихроичным красителем при условии сохранения ориентированной направленности линешгых полимерных молекул и молекул днхроичного красителя с обеспечением необходимого значения поглощения света и степени дихроичности является трудоемким и плохо воспроизводимым.

Цель изобретения — создание простого спосо. ба изготовления внутренних поляроидов для жидкокристаллических устройств.

Указанная цель достигается тем, что после операции изготовления электродов на внутренней поверхности. пластин кювет поляроид формируют из геля дихроичного красителя с концентрацией 1-30 вес.%, а затем по толщине создают механическим способом, например методом центрифутнровання, градиент скорости

10 — 10 сек-, после чего из пленки удаляt0

55 ют растворитель. Полученный таким образом поляроид одновременно является и матрицей для гомогенной ориентации жидких кристаллов, поэтому необходимость в нанесении ориентирующего слоя отпадает.

В качестве дихроичных красителей могут

Последовательность операций по предлагаемому способу изготовления жидкокристаллических устройств следуюшая.

Вначале изготавливают стеклянные пластины, затем одним из известных способов на них наносят прозрачные электроды с требуемым рисунком. Приготавливается гель и его в вице пленки наносят на подложку, по толщине пленки механическим путем создают градиент скорости, который составляет для тонких пленок

10 — 10 сек- . Такой градиент скорости можно создать путем прямолинейного движения пластины из твердого или эластичного материала по пленке из геля красителя параллельно поверхности пластины, например, наложив на подложку с пленкой геля полированную стеклянную. штастинку и сдвинув ее прямолинейно и параллельно подложке.

Для обеспечения стандартных условий формирования пленки применяют центрифугирование при ускорении 100-5000 м/сек . Изменяя концентрацию геля красителя и ускорение при центрифугировании, можно получить заданную толщину поляронда в пределах 0,2-10,0 мкм.

В качестве растворителя лучше всего использовать воду или смесь воды с органическими растворителями. Для обеспечения требуемой толшины пленки применяют гели красителя с его содержанием 1-30 вес.%.

Растворитель иэ пленки удаляют путем сушки при повышенной температуре (до 150 С), предпочтительно путем обдува воздухом или другим неагрессивным газом, имеющим температуру 20-150 С.

В случае необходимости пластина с поляроидом может быть обработана раствором комплексообразующей соли или кислоты для изменения окраски.

Полученная таким образом пленка дихрончного красителя на подложке является поляроидом, направление пропускания которого однозначно задается направлением сил сдвига в процессе изготовления пленки.

При расположении пластин друг над другом с параллельной ориентацией поляроидов они

697950

Формула изобретения

5 прозрачны, а при перпендикулярной ориентации окрашены в цвет красителя, Из полученных таким образом двух подложек с поляроидами стандартным способом собирают ячейку, заполня ют ее жидким кристаллом стандартного состава и герметизируют. При этом способе изготовления ячейки ориентация молекул жидкого кристалла вблизи подложек определяется направлением укладки молекул дихроичного красителя в поляроиде и специального ориентирующего слоя не 10 требуется.

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами, Пример 1. Навеску красителя хризофенина (1 r) растворяют в 40 мл дистиллирован-15 ной воды при нагревании и упаривают до объема 20 мл. Полученный раствор быстро охлаждают до 10-15оС. Полученную массу центрифугирутот при 500 фв течение 25 мин, при этом происходит разделение на верхний слой в виде раст- 20 вора и нижний слой в виде геля. Раствор сливают, а гель используют для нанесения пленки. Для этого требуемое количество геля наносят на подложку с электродами, накладывают на нее полированную стеклянную пластинку и сдвигают ее параллельно одной из сторон подложки. Полученную пленку прогревают на воздухе при 150 С в течение 15-20 мин. Получают поляроид желтого цвета. Для получения коричневой окраски поляроид выдерживают в течение 5 мин в парах соляной кислоты,и сушат в течение 15-20 мин при 150 С. Две полученные таким образом подложки прозрачны при параллельном расположении поляроидов и окрашены B коричневыч цвет при перпендикулярном расположении.

Из полученных подложек с поляроидами стандартным способом собирают ячейку, заполняют ее жидким кристаллом и герметизируют.

Пример 2. Аналогично примеру 1 приготавливают гель бензопурпурина. Устанавли- 4о вают стеклянные пластины плоскостями на внутренней поверхности конусообразной кассеты, которая может приводиться во вращение вокруг оси симметрии. Угол образующей конуса к оси вращения равен 87, а ось вращения 45 направляют по отвесу. Центры пластин расположены на расстоянии 12 см (при общих размерах пластин, например 6,5 х 2,5 см) . На поверхность пластин, предназначенных для нанесения поляроидов, кистью или напылением из пульверизатора наносят слой геля красителя, толщина может быть неоднородной и колебаться в пределах 20-200 мкм, Далее кассеты приводятся во вращение до скорости 800 об/мин. При центрифугировании благодаря вязкости геля на поверхности пластин образуется однородная по толщине (около 10 мкм) ориентированная пленка геля красителя, которая при вращении кассеты быстро высыхает, а толщина ее уменыцается до 2-6 мкм. После остановки кассеты пласти ны прогревают в термостате при 140 С s течео ние 15 мин. Получают поляроид синего или.пурпурного цвета, Из полученных таким образом двух подложек с поляроидами стандартным способом собирают ячейку, заполняют ее жидким кристаллом и герметизируют.

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в создании простой, легко воспроизводимой технологии изготовления жидкокристаллических устройств с внутренними поляроидами, обладающих повышенным сроком службы.

1 Способ изготовления жидкокристаллических устройств, включающий изготовление пластин кювет, нанесение на поверхность пластин, соприкасающихся с жидким кристаллом, прозрачных электродов и поляроидов, сборку кювет, заполнение кювет жидким кристаллом и их герметизацию, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, поляроиды формируют путем нанесения на пластины пленки из геля дихроичного красителя с концентрацией 1-30 вес.%, а затем упомянутую пленку доводят до требуемой толщины механическим способом при градиенте скорости по толщине пленки 10 - 10 сек-, после чего из пленки удаляют растворитель.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что градиент скорости в пленке из геля дихроичного красителя создают центрифугированием при ускорении 100-5000 м/сек .

3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что градиент скорости в пленке из геля дихроичного красителя создают путем прямолинейного движения пластины из твердого или эластичного материала по упомянутой пленке параллельно поверхности пластин кюветы.

4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что растворитель из пленки удаляют путем ее обдува газом, например воздухом, при температуре 20-150оС

5. Способ по нп. 1-4, отличающийся тем, что дихроичный краситель выбирают из ряда аэокрасителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции У 2.186.165, кл. G 09 13/00, опублик. 1975.

2. Патент США Х 3941901, кл. 350-160, опублик. 1976.

   

www.findpatent.ru


Sititreid | Все права защищены © 2018 | Карта сайта