Магистерская Мудрецов. Характеристики нанотолщинных композиционных слоистых покрытий на гибких подложках после деформации
 Скачать 5.87 Mb.
|
АННОТАЦИЯРабота содержит: 65 страниц, 46 рисунков, 14 таблиц. В главе 1 «Анализ конструкции, принципа действия и технологии изготовления дисплейных ячеек на основе нанослоев ориентантов (Обзор литературы)» проанализирована конструкция, рассмотрены принцип действия, выбор материалов для гибких жидкокристаллических модуляторов, а также основные операции типового технологического процесса изготовления таких устройств. В разделе 1.2 рассмотрены основные физико-технологические ограничения при изготовлении гибких оптических модуляторов. В главе 2 «Исследование характеристик нанотолщинных композиционных слоистых покрытий на гибких подложках (экспериментальная часть)» проанализированы экспериментальные зависимости, приведены сравнения с модуляторами на других подложках и сделаны выводы по влиянию толщины нанотолщинного композиционного слоистого покрытия на устойчивость к деформации. Список сокращений: ДМФА – диметилформамид ЖК – жидкий кристалл ПАК – полиамидокислота ПИ - полиимид ПМДА-ОДА (PMDA-ODA) - полиимид на основе пиромеллитового диангидрида и 4,4'-оксидианилина ПО – программное обеспечение ПХО - плазмохимическая обработка ПХТ – плазмохимическое травление ПЭТФ (PETF) – полиэтилентерефталат ПЭС (PES) – полиэфирсульфон УФ – ультрафиолетовое излучение ITO - indium tin oxid, электропроводящий оксид индия и олова ВВЕДЕНИЕЖидкокристаллические индикаторы широко используют в оптических устройствах отображения информации, в частности, как составную часть жидкокристаллических дисплеев. В зависимости от материала подложек различают жесткие (стеклянные подложки) и гибкие (пластиковые подложки) индикаторы. Преимущества гибких индикаторов в компактности, произвольности формы и размеров, возможности размещения на искривленных поверхностях, что позволяет применять их в очках, шлемах, часах, автомобильных панелях. На основе жестких подложек это выполнить невозможно. В этой связи исследование характеристик нанотолщинных композиционных слоистых покрытий на гибких подложках является задачей актуальной. Целью работы является исследование влияния толщины нанослоев ориентантов и методов химической обработки на оптические, термодинамические и механические характеристики гибких дисплейных ячеек на основе нанослоев ориентантов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1.АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСПЛЕЙНЫХ ЯЧЕЕК НА ОСНОВЕ НАНОСЛОЕВ ОРИЕНТАНТОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)1.1 ОСОБЕННОСТИ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ, КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ГИБКИХ ДИСПЛЕЙНЫХ ЯЧЕЕКЖидкий кристалл – это вещество, которое находится в промежуточном состоянии между жидкостью и твердым телом. ЖК обладает упорядоченной структурой, и его свойства сильно зависят от внешних факторов. В связи с упорядоченностью ЖК способен поляризовать свет.  Рис – ЖК ячейка: 1 – гибкая подложка; 2 – слой ITO; 3 – ориентант; 4 – жидкий кристалл; 5 –полимерные спейсеры; 6 – герметик; 7 – канал для заполнения жидким кристаллом. ЖК ячейка используется для создания устройств отображения информации. Она способна под действием управляющих факторов (напряжения) менять интенсивность проходящего через нее света. Ячейка представляет собой две оптически прозрачные подложки, склеенные между собой с заданным зазором, заполненным жидким кристаллом [1]. В зависимости от материала подложек различают жесткие (стеклянные подложки) и гибкие (пластиковые подложки) ячейки. В каче стве оптически прозрачного проводящего слоя для электродов используется пленка ITO. Зазор между подложками задается калиброванными спейсерами. Спейсеры могут быть стеклянными и полиимидными, иметь шарообразную, цилинд рическую или столбчатую форму [2]. Принцип действия.Ориентант имеет толщину 8-25 нм и укладывает прилегающие к нему молекулы в заданном направлении. Таким образом с помощью двух ориентантов мы задаем исходное направление ЖК, что будет соответствовать исходной поляризации света, т.е интенсивности света. К ITO подводится напряжение около 1.5-5 В, создавая разность потенциалов между ними. Под действием этой разности потенциалов ЖК меняют свое направление. Из-за этого меняется интенсивность проходящего света, так как изменение направления ЖК изменяет направление поляризации света. Спейсеры необходимы для сохранения величины оптического зазора и имеют размер около 0.8-50 мкм. При уменьшении зазора количество ЖК тоже уменьшится, следовательно увеличится интенсивность света. Герметизирующая прокладка ограничивает объем, занимаемый ЖК, не давая ему вытечь. Стекло или пластик являются подложками для ITO и служат корпусом ячейки. Толщина подложки около 2мм, толщина слоя ITO 200-300 нм [3]. 1 2 3 4 5 1 Рис - Оптическая схема ЖК ячейки: 1-поляроид, 2-ЖК, 3-падающий неполяризованный свет, 4-линейно поляризованный свет, 5-линейно поляризованный свет с измененной плоскостью поляризации. Поток света сначала проходит через первый поляроид 1. При этом теряется 50% светового потока. Остальной поток поляризованного све та 4 проходит через слой ЖК 2, который поворачивает его плоскость поляризации. Ориентация плоскости поляризации этого потока теперь совпадает с плос костью поляризации второго поляроида, и поток проходит через него почти без потерь. Если приложить электрическое поле, то про ходящий через слой ЖК поток света уже не изменяет плоскость по ляризации и почти полностью поглощается во втором поляроиде, плоскость по ляризации которого смещена по отношению к плоскости поляризации светового потока [3]. |