RU2141683C1 - Жидкокристаллическое устройство - Google Patents
Жидкокристаллическое устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2141683C1 RU2141683C1 RU96110842A RU96110842A RU2141683C1 RU 2141683 C1 RU2141683 C1 RU 2141683C1 RU 96110842 A RU96110842 A RU 96110842A RU 96110842 A RU96110842 A RU 96110842A RU 2141683 C1 RU2141683 C1 RU 2141683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- film
- polarization
- light
- liquid crystal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области молекулярной электроники и может быть использовано в оптоэлектронных устройствах. Технический результат: дополнительное получение плоскополяризованного света. Устройство содержит две параллельно расположенные прозрачные пластины с прозрачными электродами на внутренних сторонах, между которыми расположена пленка капсулированного полимером холестерического жидкого кристалла с положительной диэлектрической анизотропией. Макромолекулы в полимерной пленке ориентированы в одном направлении. В зависимости от величины приложенного электрического поля устройство может находиться в трех различных оптических состояниях: рассеивать свет любой поляризации, пропускать только одну плоскополяризованную компоненту света, пропускать свет любой поляризации. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области молекулярной электроники и может быть использовано в оптоэлектронных устройствах, в устройствах отображения и обработки информации, в частности, в лазерных установках, контрольно-измерительной аппаратуре.
Известно жидкокристаллическое (ЖК) устройство [1], содержащее две параллельно расположенные прозрачные пластины с прозрачными электродами на внутренних сторонах, между которыми расположена пленка капсулированного полимером нематического жидкого кристалла (КПНЖК), причем осесимметричные капли НЖК с положительной диэлектрической анизотропией ориентированы в одном направлении в плоскости пленки, а показатель преломления обыкновенного луча в НЖК n1 совпадает с показателем преломления полимера np. Такая КПНЖК пленка в исходном случае интенсивно рассеивает свет, плоскость поляризации которого параллельна направлению ориентации капель НЖК, и в то же время пленка прозрачна для света, плоскость поляризации которого перпендикулярна направлению ориентации капель НЖК. Под действием электрического поля пленка становится прозрачной для света с любой поляризацией. Недостатком известного ЖК устройства является отсутствие возможности реализовать оптическое состояние, при котором рассеивается свет любой поляризации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является жидкокристаллическое устройство [2], содержащее две параллельно расположенные прозрачные пластины с прозрачными электродами на внутренних сторонах, между которыми расположена пленка капсулированного полимером холестерического жидкого кристалла (КПХЖК) с положительной диэлектрической анизотропией, а показатель преломления обыкновенного луча в ХЖК n1 (показатель преломления света, плоскость поляризации которого перпендикулярна оптической оси ориентированного электрическим полем ХЖК) совпадает с показателем преломления полимера np. КПХЖК пленка в исходном случае рассеивает нормально падающий на нее свет любой поляризации, а под действием электрического поля переходит в прозрачное состояние для света любой поляризации.
Недостатком известного устройства является невозможность выделения с его помощью плоскополяризованного света.
Техническим результатом изобретения является создание ЖК устройства, которое позволяет дополнительно получить плоскополяризованный свет.
Поставленная цель достигается тем, что в ЖК устройстве, содержащем две параллельно расположенные прозрачные пластины с прозрачными электродами на внутренних сторонах, между которыми расположен капсулированный полимером холестерический жидкий кристалл с положительной диэлектрической анизотропией, в качестве полимера используется анизотропная полимерная пленка, в которой макромолекулы полимера ориентированы в одном направлении.
Изобретение поясняется фиг. 1, 2 и 3.
Жидкокристаллическое устройство включает в себя две параллельные прозрачные пластины 1, на внутренних сторонах которых нанесены прозрачные электроды 2, между которыми расположена пленка капсулированного полимером 3 холестерического жидкого кристала 4 с положительной диэлектрической анизотропией. Волнистые линии в полимере схематично показывают макромолекулы полимера, ориентированные в одном направлении. Штриховые линии в каплях показывают локальную ориентацию молекул ХЖК в данном сечении капель. Холестерический ЖК в каплях в исходном состоянии (U=0) (фиг. 1) упорядочен так, что образуется центросимметричная слоистая структура (ось спиральной структуры холестерика направлена вдоль радиуса капли). Пленка с такой структурой капель ХЖК интенсивно рассеивает свет с любой поляризацией.
На фиг. 2 показано, что под действием электрического поля U=U1 капли ХЖК переориентируются так, что ось спиральной структуры во всех каплях холестерика будет лежать в плоскости пленки перпендикулярно направлению ориентации макромолекул полимера. В этом случае жидкокристаллическое устройство интенсивно рассеивает свет, поляризованный параллельно направлению ориентации макромолекул, и в то же время пропускает свет, поляризованный перпендикулярно направлению ориентации макромолекул.
На фиг. 3 показано, что увеличение поля до значения U=U2 приводит к полной раскрутке спиральной структуры ХЖК и однородной ориентации оптической оси во всех каплях перпендикулярно плоскости пленки. При этом жидкокристаллическое устройство становится прозрачным для света с любой поляризацией.
Пример конкретного выполнения.
На основании предложенной конструкции было изготовлено ЖК устройство с использованием следующих операций:
1. изготовлен холестерический жидкий кристалл с положительной диэлектрической анизотропией и с показателем преломления n1 равным показателю преломления полимера;
2. изготовлена КПХЖК пленка, в которой макромолекулы полимера ориентированы в одном направлении;
3. cобрано ЖК устройство, то есть, КПХЖК пленка размещена между двух параллельных прозрачных пластин с прозрачными электродами и произведена склейка устройства.
1. изготовлен холестерический жидкий кристалл с положительной диэлектрической анизотропией и с показателем преломления n1 равным показателю преломления полимера;
2. изготовлена КПХЖК пленка, в которой макромолекулы полимера ориентированы в одном направлении;
3. cобрано ЖК устройство, то есть, КПХЖК пленка размещена между двух параллельных прозрачных пластин с прозрачными электродами и произведена склейка устройства.
ЖК устройство имеет следующие характеристики (светопропускание измерялось с использованием проходящего через ЖК устройство диафрагмированного излучения гелий-неонового лазера; λ = 0,633 мкм):
Управляющее напряжение U1 - 75 B
Управляющее напряжение U2 - 380 B
Время включения - 0,9 мс
Время выключения - 2,6 мс
Спектральный диапазон - 0,4 oC 3,0 мкм
Светопропускание параллельной компоненты (U=0) - 1%
Светопропускание перпендикулярной компоненты (U=0) - 2%
Светопропускание параллельной компоненты (U=U1) - 1%
Светопропускание перпендикулярной компоненты (U=U1) - 46%
Светопропускание параллельной компоненты (U=U2) - 51%
Светопропускание перпендикулярной компоненты (U=U2) - 51%
Исследования экспериментальных образцов показали, что ЖК устройство предлагаемой конструкции по основным характеристикам (величина управляющего напряжения, быстродействие и др.) не уступает прототипу. В то же время было получено такое дополнительное качество, как способность пропускать только плоскополяризованный свет.
Управляющее напряжение U1 - 75 B
Управляющее напряжение U2 - 380 B
Время включения - 0,9 мс
Время выключения - 2,6 мс
Спектральный диапазон - 0,4 oC 3,0 мкм
Светопропускание параллельной компоненты (U=0) - 1%
Светопропускание перпендикулярной компоненты (U=0) - 2%
Светопропускание параллельной компоненты (U=U1) - 1%
Светопропускание перпендикулярной компоненты (U=U1) - 46%
Светопропускание параллельной компоненты (U=U2) - 51%
Светопропускание перпендикулярной компоненты (U=U2) - 51%
Исследования экспериментальных образцов показали, что ЖК устройство предлагаемой конструкции по основным характеристикам (величина управляющего напряжения, быстродействие и др.) не уступает прототипу. В то же время было получено такое дополнительное качество, как способность пропускать только плоскополяризованный свет.
Предлагаемое ЖК устройство перспективно для использования в таких приборах и устройствах, где необходимо иметь компактный, дешевый, простой в изготовлении и эксплуатации элемент управления оптическим излучением, который способен работать как поляризатор света, как модулятор только одной плоскополяризованной компоненты излучения и как модулятор неполяризованного излучения. Такие элементы перспективны в устройствах телекоммуникаций, оптических процессорах, дисплеях, устройствах оптической памяти, лазерных установках и т.д.
Литература
1. V.Ya.Zyryanov, S.L.Smorgon, V.F.Shabanov. Elongated films of polymer-dispersed liquid crystals as scattering polarizers// Molecular Engineering. - 1992. - Vol.1. - P.305-310.
1. V.Ya.Zyryanov, S.L.Smorgon, V.F.Shabanov. Elongated films of polymer-dispersed liquid crystals as scattering polarizers// Molecular Engineering. - 1992. - Vol.1. - P.305-310.
2. В. Я.Зырянов, С.Л.Сморгон, В.А.Жуйков, В.Ф.Шабанов. Эффекты памяти в капсулированных полимером холестерических жидких кристаллах// Письма в ЖЭТФ. - 1994. - Т.59, Вып.8.- С.520-522.
Claims (1)
- Жидкокристаллическое устройство, содержащее две параллельно расположенные прозрачные пластины с прозрачными электродами на внутренних сторонах, между которыми расположена пленка капсулированного полимером холестерического жидкого кристалла с положительной диэлектрической анизотропией, отличающееся тем, что полимер выполнен в виде анизотропной полимерной пленки с ориентацией макромолекул в одном направлении, причем ось спиральной структуры во всех каплях холестерика расположена в плоскости пленки перпендикулярно направлению ориентации макромолекул полимера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96110842A RU2141683C1 (ru) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Жидкокристаллическое устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96110842A RU2141683C1 (ru) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Жидкокристаллическое устройство |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96110842A RU96110842A (ru) | 1998-08-27 |
| RU2141683C1 true RU2141683C1 (ru) | 1999-11-20 |
Family
ID=20181256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96110842A RU2141683C1 (ru) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Жидкокристаллическое устройство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2141683C1 (ru) |
-
1996
- 1996-05-31 RU RU96110842A patent/RU2141683C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Zyryanov V.Ya. и др. Elongated films of polymer - dispersed liguid crystals as Scattering polarirers. Molecular Engincering. 1992, v.1, p.305-310. * |
| Зырянов В.Я. и др. Эффекты памяти в капсулированных полимером холестерических жидких кристаллах. Письма в ЖЭТФ, 1994, т.59, в.8, с. 520 - 522. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ren et al. | Polarization-independent phase modulation using a polymer-dispersed liquid crystal | |
| US8054413B2 (en) | Stressed liquid crystals materials for light modulation | |
| JPH08304788A (ja) | 高分子分散型液晶素子 | |
| KR920016892A (ko) | 액정표시소자 | |
| Wu et al. | Submillisecond response variable optical attenuator based on sheared polymer network liquid crystal | |
| Clark et al. | Surface‐stabilized ferroelectric liquid‐crystal electro‐optic waveguide switch | |
| EP0611456A1 (en) | Twisted ferroelectric liquid crystal modulator | |
| US4579422A (en) | Liquid crystal device for continuous rotation of selective polarization of monochromatic light | |
| US7034907B2 (en) | Stressed liquid crystals as an ultra-fast light modulating material consisting of unidirectionally oriented liquid crystal micro-domains separated by polymer chains | |
| US9400412B2 (en) | Nanosecond liquid crystalline optical modulator | |
| KR920018509A (ko) | 액정표시장치 | |
| KR100284647B1 (ko) | 네마틱 액정 파브리-페로 파장 가변 필터 장치 | |
| US6620466B2 (en) | Display device and an electro-optical device using a colloidal liquid crystal composite | |
| Hadjichristov et al. | Gradient polymer-disposed liquid crystal single layer of large nematic droplets for modulation of laser light | |
| Patel | Polarization insensitive tunable liquid‐crystal etalon filter | |
| Ren et al. | In-plane switching liquid crystal gel for polarization-independent light switch | |
| Chien et al. | Holographic polymer networks formed in liquid crystal phase modulators via a He-Ne laser to achieve ultra-fast optical response | |
| RU2141683C1 (ru) | Жидкокристаллическое устройство | |
| KARAPINAR | Electro-optic response of a polymer dispersed liquid crystal film | |
| EP0762179A2 (en) | Method and device for optical processing using fine liquid crystal droplets and optical waveguide device | |
| West et al. | Stressed liquid crystals and their application | |
| Yamaguchi et al. | Louver function in hybrid aligned reverse mode using dual frequency liquid crystal | |
| RU1824621C (ru) | Модул тор оптического излучени | |
| US6476966B1 (en) | Continuously variable, wavelength-independent polarization rotator | |
| Saito et al. | Tunable retarder made of pentaprisms and liquid crystal |