COMPUTER ANALYSIS OF CHARACTERISTICS OF THIN LC CELLS WITH ANTISYMMETRIC ANGLES OF THE PRE-TILT ON THE ORIENTING SURFACES AT DIFFERENT ANCHORING ENERGIES OF LC MOLECULES AT BORDERS
https://doi.org/10.18384/2310-7251-2019-3-28-41
Abstract
The aim of the work is to carry out a computer simulation of the influence of the values of the pre-tilt angles and the anchoring energy of LC molecules in thin cells with different twist angles of the structure with antisymmetric boundary conditions on their optical and dynamic characteristics. It is shown that an increase in the values of the pretilt angles of the LC molecules on the orienting surfaces of the cells leads to a slight increase in the contrast ratio in the LC cells with spin angles of 0°, 90° and 270°, with a slight change in the total response time of such cells. In LC cells with a twist angle of the structure of 180°, an increase in the value of the pre-tilt angle leads to a decrease in the contrast ratio and a simultaneous increase in the total response time of such devices. At the same time, a decrease in the anchoring energy in thin LC cells with antisymmetric boundary conditions leads to an increase in the total response time of such modulators for all twist angles of the LC structure. However, for different twist angles of the LC structure, the contrast ratio with a decrease in the anchoring energy of LC molecules with substrates behaves in a different way. Thus, for structures with twist angles of 180° and 270°, the contrast ratio of thin LC cells decreases significantly with the anchoring energy, while for structures with twist angles of 0° and 90°, the contrast ratio increases slightly with decreasing the anchoring energy.
About the Author
G. V. Simonenko
N. G. Chernyshevsky Saratov National Research State University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Беляев В. В., Островский Б. И., Пикина Е. С. 14-я Европейская конференция по жидким кристаллам (ECLC-2017), 25-30 июня 2017, Москва // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2018. Т. 18. № 1. С. 84-94.
2. Display Search: 3D DisplayTechnology and Market Forecast Report, January 2010 [Электронный ресурс]. URL: https://www.yumpu.com/en/document/read/48202518/3d-display-technology-and-market-forecast-report-displaysearch (дата обращения: 20.05.2019)
3. Bos P. J., Koehler/Beran K. R. The π-cell: A fast liquid-crystal optical-switching device // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1984. Vol. 113. P. 329-339.
4. Симоненко Г. В. Жидкокристаллический модулятор на основе твист-ячейки с антисимметричными граничными условиями. Заявка на полезную модель № 2019106704. Приор. от 11.03.2019 [Электронный ресурс]. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU191765U1_20190821.pdf (дата обращения: 20.05.2019).
5. Симоненко Г. В., Студенцов С. А., Ежов В. А. Выбор оптимальной конструкции оптического затвора на π-ячейке // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 9. С. 18-22.
6. Lipton L., Tilton M. Fast switching 270o twist nematic liquid crystal device and eyewear incorporating the device. Patent US 5327269, 1994 [Электронный ресурс].URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/39/41/56/d10f69283db7b5/US5327269.pdf (дата обращения: 20.05.2019).
7. Студенцов С. А., Брежнев В. А., Ежов М. А. Артефакты в быстродействующих ЖК-затворах на STN эффекте для активных 3D очков и их устранение коррекцией режима управления // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2015. № 2. С. 132-137.
8. LCD-design: universal system for computer simulation and optimization of electrooptical devices on the base of liquid crystal / Yakovlev D. A., Simonenko G. V., Tsoy V. I., Chigrinov V. G., Khokhlov N. A., Pdyachev Yu. B. // Proceedings of SPIE. Vol. 4705. Saratov Fall Meeting 2001: Coherent Optics of Ordered and Random Media II (Saratov, 2-5 October, 2011) / ed. D. A. Zimnyakov. SPIE, 2011. P. 255-263.
9. Проектирование ЖК - устройств отображения информации / Финкель А. Г., Цой В. И., Симоненко Г. В., Яковлев Д. А. // Электронная промышленность. 2000. №2. С. 11-16.
10. The optimization of LCD electrooptical behavior using MOUSE-LCD software / Chigrinov V. G., Simonenko G. V., Yakovlev D. A., Podjachev Yu. B. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2000. Vol. 351. P. 17-25.
11. Experimental and theoretical study of optical characteristics of LC shutter on π-cells / Sevostianov V. P., Simonenko G. V., Brezhnev V. A., Studentsov S. A., Yakovlev D. A. // Photonics and Optoelectronics. 1997. Vol. 4. No. 4. P. 139-146.
12. Симоненко Г. В. Анализ различных конструкций оптического жидкокристаллического затвора // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 10. С. 50-55.
13. Chigrinov V. G., Kozenkov V. M., Kwok H. S. Photoalignment of liquid crystalline materials: Physics and applications. Great Britain: John Wiley & Sons, 2008. 248 p.
14. One Methylene Group in the Side Chain Can Alter by 90 Degrees the Orientation of a Main-Chain Liquid Crystal on a Unidirectional Substrate / Odarchenko Ya., Defaux M., Rosenthal M., Akhkiamova A., Bovsunovskaya P., Melnikov A., Rodygin A., Rychkov A., Gerasimov K., Anokhin D. V., Zhu X., Ivanov D. I. // ACS Macro Letters. 2018. Vol. 7. Iss. 4. P. 453-458.
15. Dadivanyan A. K., Noah O. V., Pashinina Yu. M. Anchoring Energy of Liquid Crystals // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2012. Vol. 560. P. 108-114.
16. Влияние параметра порядка на энергию сцепления жидких кристаллов / Дадиванян А. К., Чаусов Д. Н., Ноа О. В., Беляев В. В., Чигринов В. Г., Пашинина Ю. М. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2012. Т. 142. № 6. С. 1253-1257.
17. Сухариер А. С. Жидкокристаллические индикаторы. М.: Радио и связь, 1991. 256 с.
18. Chigrinov V. G. Liquid crystal devices: Physics and applications. Boston-London: Artech House, 1999. 359 p.
19. Симоненко Г., Тучин В., Зимняков Д. Оптические характеристики жидкокристаллических и биологических сред. Leipzig: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co.KG., 2010. 210 с.
20. Симоненко Г. В. Влияние углов преднаклона молекул ЖК на ориентирующих подложках на характеристики ЖК модулятора на основе π-ячеек // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2018. Т. 18. № 3. С. 26-36.
21. Симоненко Г. В., Студенцов С. А., Ежов В. А. Ахроматичность ЖК-модулятора для 3D приложений // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2015. Т. 15. № 3. С. 82-90.
22. Симоненко Г. В. Оптические характеристики жидкокристаллических модуляторов на основе эффекта управляемого электрическим полем двойного лучепреломления в различных планарных структурах малой толщины // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 1. С. 3-11.
23. Шашлов А. Б., Уварова Р. М., Чуркин А. В. Основы светотехники. М.: МГУП, 2002. 278 с.
24. Симоненко Г. В., Брежнев В. А., Студенцов С. А. Компьютерное моделирование оптического отклика жидкокристаллического дисплея при высоких управляющих напряжениях. Часть 1. Динамика оптического отклика в зависимости от конструктивных параметров дисплея // Оптический журнал. 2003. Т. 70. № 7. С. 42-45.
25. Rapini A., Papoula M. J. Distorsion d’une lamelle nйmatique sous champ magnйtique conditions d’ancrage aux parois // Journal de Physique Colloques. 1969. Vol. 30. No. C4. P. 11-12.
26. Tsoy V. I. Freedericsz Transition Dynamics in a Nematic Layer with a Surface Viscosity // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1995. Vol. 264. P. 51-56.
Review
Views:
88
Email this article 