Структура та електрооптичні властивості індукованих холестеричних рідких кристалів

Встановлено основні закономірності утворення гелікоїдальної структури в нематичних матрицях домішками холестеричних речовин, показано, що спіралізуюча здатність холестеричної домішки залежить від структурної організації нематичної матриці, а саме, чим досконаліша структура матриці, тим більший крок індукованої спіралі.

Вперше встановлено відмінність характеру міжмолекулярної взаємодії в системі нематична матриця – домішки ефірів холестерину, показано, що холестеричні речовини з великою спіралізуючою здатністю деспіралізуються в нематичній матриці незалежно від структури матриці.

Встановлено характер і основні закономірності розсіяння світла зразками індукованих холестериків та побудовано оптичну модель зразка індукованого холестерика в процесі холестерико-нематичного переходу в електричному полі.

Показано, що відносна величина петлі гістерезису, яка кількісно характеризує залежність оптичного пропускання від величини прикладеного до індукованого холестерика поля, в залежності від поверхневих умов, а саме, слабко та сильно зчеплених молекул рідкого кристала з обмежувальною поверхнею, визначає або відношення констант пружності К22 і К33, або співвідношення d/P0 та констант пружності і не залежить від анізотропії діелектричної проникності.

Практичне значення одержаних результатів.

Розроблено методики створення індукованих холестеричних рідких кристалів з необхідними параметрами за рахунок формування структури з урахуванням ролі матриці та оптично активної домішки;

Створена нова конструкція кювети для рентгенографічних досліджень рідких кристалів в орієнтованому стані за рахунок електричних або магнітних полів;

Розроблено метод визначення констант пружності К22 та К33 за результатами електрооптичних вимірювань;

Вперше розроблені пристрої оптоелектроніки, а саме, низькочастотні модулятори видимого та інфрачервоного діапазонів, стабілізатори потужності низькоінтенсивного лазерного випромінювання, дефлектори лазерного випромінювання, оптично керовані елементи для формування діаграм направленості волоконних світловодів, просторово-часових модуляторів з використанням бістабільності характеристик ХНП, низькочастотні оптичні автогенератори з рідкокристалічним модулятором.

Новизна практичних розробок захищена авторськими свідоцтвами, патентами та заявками на винаходи.

Особистий внесок здобувача. В роботі наведені результати досліджень, проведених особисто автором, а також у співпраці зі співробітниками лабораторії рідких кристалів кафедри електронних приладів Національного університету “Львівська політехніка”, лабораторії молекулярної спектроскопії Львівського НДІ матеріалів, лабораторії рідких кристалів Варшавської військової академії, оптичної лабораторії об’єднання “Ленинец” (Санкт-Петербург) відділу мікроелектроніки ЛНДРТІ та кафедри рентгенометалофізики Національного університету м. Львова.

Дисертанту належить постановка задачі та вибір методів досліджень, узагальнення результатів експериментальних досліджень та підготовка матеріалів для публікації. Автор особисто проводив експериментальні дослідження (це стосується, в основному, рентгенівських експериментів), або брав у них безпосередню участь. Дисертантом запропоновані та реалізовані технічні рішення з використання індукованих холестериків у пристроях оптоелектроніки.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались і обговорювались на:

4-їй Міжнародній конференції соціалістичних країн з рідких кристалів (Тбілісі, Грузія, 1981) ;

III-ому науково-технічному семінарі “Оптичні властивості РК та їх застосування” (Ленінград, 1983) ;

V-ій Міжнародній конференції соціалістичних країн з рідких кристалів (Одеса, 1983) ;

Нараді “Надмолекулярна структура та електрооптика рідких кристалів” (Львів-Славсько, Україна, 1986) ;

7-ій Міжнародній конференції соціалістичних країн з рідких кристалів (Пардубіце, Чехословаччина, 1987) ;

2-ій Всесоюзній науково-технічній конференції з функціональної електроніки (Вінниця, Україна, 1987) ;

Республіканській конференції “Електрооптика РК та їх використання” (Баку, Азербайджан, 1988) ;

6-ій Всесоюзній конференції “РК та їх практичне використання” (Чернігів, Україна, 1988) ;

8-ій конференції соціалістичних країн з рідких кристалів “8th Liquid Crystal Conference of Socialist Countries” (Краків, Польща, 1989) ;

12-ій Європейській кристалографічній конференції (Москва, 1989) ;

2-ій Республіканській конференції “РК та їх застосування” (Баку, Азербайджан, 1990) ;

2-ому Всесоюзному семінарі “Оптика рідких кристалів” (Красноярськ, 1990) ;

4-ому Міжнародному симпозіумі з оптики рідких кристалів (Орландо, США, 1990) ;

Літній Європейській конференції з рідких кристалів (Вільнюс, Литва, 1991) ;

14-ій Міжнародній конференції з рідких кристалів (Піза, Італія, 1992) ;

Європейській конференції з рідких кристалів (ECLC-93)  (Флімс, Швейцарія, 1993) ;

Міжнародній школі “Передові дисплейні технології” (Львів, Україна, 1994) ;

Міжнародній школі “Електронні процеси в органічних матеріалах” (Київ, 1995) ;

Міжнародних наукових конференціях з рідких кристалів “15th, 16th International LC Conference” (Угорщина та США, 1994, 1996 рр.) ;

Міжнародній науковій конференції, присвяченій 150-річчю з дня народження Ів. Пулюя (Львів, Україна, 1995) ;

Міжнародних наукових симпозіумах з електронних зображень “8th, 9th IS T/SPIE’s Symposium on Electronic Imaging” (Сан Хосе, США, 1995, 1997 рр) ;

Міжнародній науковій конференції “15th General Conference of the Condenced Matter Division” (Італія, 1996 р) ;

Регіональній науковій конференції з електронних технологій “VI Konferencia Naukowa “Technologia Electronowa” ELTE’97” (Криниця, Польща, 1997 р.) ;

Міжнародному симпозіумі з дисплейних технологій “Advanced Display Technologies” (Партеніт, Крим, Україна, 1997 р.) ;

Міжнародній конференції з рідких кристалів “17th International Liquid Crystal Conference” (Страсбург, Франція, 1998) ;

Міжнародному конгресі ICPS’98 (International Congress on Imaging Science (ICPS’98), September 7-11, University of Antwerp, Belgium, 1998) ;

Міжнародному симпозіумі з технологій мікроелектроніки “Microelectronics Technologies and Microsystems” (Жешув, Польща, 1997, Львів, Україна, 1998, Кошіце, Словаччина, 1999) ;

13-ій конференції з рідких кристалів “XIII Conference on Liquid Crystal: Chemistry, Physics and Applications” (Криніца, Польща, 1999) ;

8-ому Міжнародному симпозіумі з оптики рідких кристалів “8th International Topical Meeting on Optics of Liquid Crystals” (Пуерто Ріко, 1999) ;

9-ому Колоквіумі з рідких