Wyrównanie foto - Photoalignment

Photoalignment jest techniką orientowania ciekłych kryształów do wyrównane przez wystawienie na działanie światła spolaryzowanego i zdjęć reaktywnego wyrównania chemikaliów. Zwykle wykonuje się to przez wystawienie substancji chemicznej wyrównującej („powierzchni sterującej”) na światło spolaryzowane o pożądanej orientacji, które następnie wyrównuje komórki lub domeny ciekłokrystaliczne do odsłoniętej orientacji. Zaletami techniki foto-wyrównania w porównaniu z metodami konwencjonalnymi są bezkontaktowe wyrównanie wysokiej jakości, odwracalne wyrównanie i mikrowzór faz ciekłokrystalicznych.

Historia

Wyrównanie foto po raz pierwszy zademonstrował w 1988 K. Ichimura na podłożach kwarcowych ze związkiem azobenzenu działającym jako powierzchnia kontrolna . Krótko po opublikowaniu wyników Ichimury, grupy z USA (Gibbons i in.), Rosji / Szwajcarii (Schadt i in. Oraz Ukrainy (Dyadyusha i in.) Prawie jednocześnie wykazały foto wyrównanie LC w płaszczyźnie azymutalnej wyrównującego podłoża. ostatnie wyniki były szczególnie ważne, ponieważ stanowiły realną alternatywę dla technologii pocierania. Od tego czasu wykazano kilka kombinacji chemicznych do foto-wyrównania i zastosowano w produkcji urządzeń ciekłokrystalicznych, takich jak nowoczesne wyświetlacze.

Zalety

Tradycyjnie ciekłe kryształy są wyrównywane przez pocieranie elektrod na szklanych podłożach pokrytych polimerem. Techniki pocierania są szeroko stosowane w masowej produkcji wyświetlaczy ciekłokrystalicznych, a także w małych laboratoriach. Ze względu na kontakt mechaniczny podczas pocierania często powstają zanieczyszczenia, które powodują zanieczyszczenia i uszkodzenia produktów. Ponadto tarcie generuje ładunek elektrostatyczny, który może uszkodzić wrażliwą i coraz bardziej miniaturową elektronikę wyświetlaczy.

Wiele z tych problemów można rozwiązać za pomocą wyrównania foto.

  • Wyrównanie foto jest z definicji procesem bezkontaktowym. Pozwala to na wyrównanie ciekłych kryształów nawet w miejscach niedostępnych mechanicznie. Ma to ogromne konsekwencje w stosowaniu ciekłych kryształów w telekomunikacji i elektronice organicznej.
  • Dzięki obrazowaniu optycznemu można wyrównać bardzo małe domeny, co daje w rezultacie wyrównywanie o niezwykle wysokiej jakości.
  • Zmieniając orientację wyrównania ciekłych kryształów w skali mikroskopowej, można tworzyć cienkowarstwowe urządzenia optyczne, takie jak soczewka , polaryzator , generator wirów optycznych itp.

Bibliografia

  1. ^ a b c Yaroshchuk, Oleg; Reznikov, Yuriy (2012). „Wyrównanie fotoelektryczne ciekłych kryształów: podstawy i aktualne trendy”. J. Mater. Chem . 22 (2): 286–300. doi : 10.1039 / c1jm13485j . ISSN   0959-9428 .
  2. ^ Ichimura, Kunihiro; Suzuki, Yasuzo; Seki, Takahiro; Hosoki, Akira; Aoki, Koso (wrzesień 1988). „Odwracalna zmiana trybu wyrównania nematycznych ciekłych kryształów regulowanych fotochemicznie za pomocą powierzchni sterujących zmodyfikowanych monowarstwą azobenzenu”. Langmuir . 4 (5): 1214–1216. doi : 10.1021 / la00083a030 . ISSN   0743-7463 .
  3. ^ Gibbons, Wayne M .; Shannon, Paul J .; Sun, Shao-Tang; Swetlin, Brian J. (1991). „Pośredniczone powierzchniowo ustawienie nematycznych ciekłych kryształów ze spolaryzowanym światłem lasera” . Natura . 351 (6321): 49–50. doi : 10.1038 / 351049a0 . ISSN   1476-4687 .
  4. ^ Schadt Martin; Schmitt, Klaus; Kozinkov, Vladimir; Chigrinov, Vladimir (01.07.1992). „Wywołane powierzchniowo równoległe wyrównanie ciekłych kryształów przez liniowo spolimeryzowane fotopolimery” . Japanese Journal of Applied Physics . 31 (7R): 2155. doi : 10.1143 / JJAP.31.2155 . ISSN   1347-4065 .
  5. ^ Dyadyusha, AG, Kozenkov, VM, Marusiy, TY, Reznikov, YA, Reshetnyak, VY and Khizhnyak, AI, 1991. Indukowane światłem płaskie wyrównanie nematycznego ciekłego kryształu przez anizotropową powierzchnię bez mechanicznej tekstury. Ukrainskii Fizicheskii Zhurnal , 36 (7), s. 1059–1062.
  6. ^ Dyadyusha, AG; Marusii, T. Ya .; Reznikov, Yu. ZA.; Khizhnyak, AI; Reshetnyak, V. Yu. (01.07.1992). „Efekt orientacyjny spowodowany zmianą anizotropii interakcji między ciekłym kryształem a powierzchnią graniczną” . Soviet Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters . 56 : 17. ISSN   0021-3640 .
  7. ^ VG Chigrinov; VM Kozenkov, VY Reshetnyak, Yu.A. Reznikov, M. Schadt, K. Schmitt; [1] , „Komórka wyświetlacza ciekłokrystalicznego”, wydany 10.07.1992  
  8. ^ Vladimir G. Chigrinov, Vladimir M. Kozenkov, Nicolic V. Novoseletsky, Victor Y. Reshetnyak, Yuriy A. Reznikov, Martin Schadt, Klaus Schmitt; [2] , „Proces wytwarzania fotopolimerów o różnej orientacji molekularnej przy użyciu światła do orientowania i polimeryzacji”, wydany 21 września 1993 r.  
  9. ^ Murata, Mitsuhiro; Yokoyama Ryoichi; Tanaka, Yoshiki; Hosokawa Toshihiko; Ogura, Kenji; Yanagihara, Yasuhiro; Kusafuka, Kaoru; Matsumoto, Takuya (maj 2018). „81-1: Wyświetlacz LCD o wysokiej przepuszczalności i wysokim kontraście dla wyświetlaczy 3D Head-Up”. SID Symposium Digest of Technical Papers . 49 (1): 1088–1091. doi : 10.1002 / sdtp.12126 . ISSN   0097-966X .
  10. ^ Seki, Takahiro (13.08.2014). „Nowe strategie i implikacje dla foto-wyrównania polimerów ciekłokrystalicznych” . Dziennik polimerowy . 46 (11): 751–768. doi : 10.1038 / pj.2014.68 . ISSN   0032-3896 .
  11. ^ Chigrinov, Vladimir G .; Kozenkov, Vladimir M .; Kwok, Hoi-Sing (06.06.2008). Wyrównanie fotoelektryczne ciekłych materiałów krystalicznych . Seria Wiley-SID w technologii wyświetlania. Chichester, Wielka Brytania: John Wiley & Sons, Ltd. doi : 10.1002 / 9780470751800 . ISBN   978-0-470-75180-0 .
  12. ^ Pan, Su; Ho, Jacob Y .; Chigrinov, Vladimir G .; Kwok, Hoi Sing (14.02.2018). „Nowatorska metoda fotourównania oparta na barwnikach azobenzenowych o niskiej masie cząsteczkowej i jej zastosowaniu w polaryzatorach o wysokim współczynniku dichroicznym”. Materiały i interfejsy ACS . 10 (10): 9032–9037. doi : 10.1021 / acsami.8b00104 . ISSN   1944-8244 . PMID   29442496 .
  13. ^ Ji, Wei; Wei, Bing-Yan; Chen, Peng; Hu, Wei; Lu, Yan-Qing (11.02.2017). „Optyczne sterowanie polem za pomocą ciekłokrystalicznego wyrównywania”. Kryształy molekularne i ciekłe kryształy . 644 (1): 3–11. doi : 10.1080 / 15421406.2016.1277314 . ISSN   1542-1406 .