Технології нанесення мікрорельєфу для утворення бездефектної рідкокристалічної текстури. Опис виготовлення оптичних затворів для автоматичних захисних масок електрозварників, твіст-нематичних рідкокристалічних екранів зі склокерамічних матеріалів.
Аннотация к работе
Важливе місце серед оптоелектронних приладів, елементів і систем займають пристрої, які основані на фізичних ефектах та явищах у принципово нових функціональних матеріалах - рідких кристалах. Завдяки цілому ряду унікальних фізичних властивостей рідкі кристали відкривають перед оптоелектронікою все нові і нові можливості у створенні на їх основі швидкодіючих світломодулюючих пристроїв та засобів відображення інформації різної інформаційної ємності для широкого кола галузей застосування. Тому робота, яка спрямована на створення нових елементів технології виробництва рідкокристалічних електрооптичних модуляторів та екранів, які працюють у жорстких умовах експлуатації, а також принципово нових засобів відображення інформації на ефектах памяті в холестерико-нематичних рідкокристалічних сумішах, є актуальною. Показано, що при формуванні орієнтуючого мікрорельєфу методом реактивного катодного розпорошення два конкуруючих фізичних процеси суттєво впливають на морфологію орієнтуючого мікрорельєфу: процес емісії матеріалу (оксидів кремнію та індію) на підкладку після окислення атомів, вибитих іонами Ar з комбінованої індій-кремнієвої мішені та процес реемісії нанесеного на підкладку матеріалу при його іонній обробці (іонному бомбардуванні) іонами O-, що спрямовані під детермінованими кутами відносно площини поверхні підкладки. На основі розроблених елементів технології був створений технологічний процес виготовлення рідкокристалічних оптичних затворів для захисних автоматичних зварювальних світлофільтрів.Лашкарьова НАН України, мета проведеної роботи, зазначені обєкт та предмет дослідження, відображена наукова новизна та практичне значення отриманих результатів, впровадження результатів роботи, особистий внесок здобувача, апробація результатів роботи, публікації, текстура та обєм роботи.Найбільш досконалими та практично бездефектними були текстури, отримані на підкладках з шарами, нанесеними при розпорошенні індій-кремнієвих мішеней у суміші аргону та кисню у співвідношенні 1:1. На відміну від процесу термічного нанесення плівки, коли на підкладці має місце тільки процес фізичного осадження речовини, що випаровується, під час реактивного катодного розпорошення відбуваються одразу два процеси - осадження оксидів кремнію та індію на підкладку та їх рееміссія внаслідок бомбардування негативно зарядженими іонами. При такому складі газової суміші процеси нанесення матеріалу орієнтуючого шару на підкладку шляхом вибивання атомів з мішені та їх окислення, а також реемісії нанесеного шару в результаті іонного бомбардування підкладки знаходяться у оптимальному співвідношенні. З іншого боку, при нанесенні орієнтуючого шару методом РКР у атмосфері чистого аргону, утворена цими шарами твіст-структура також неоднорідна та має низьку якість (рис. Таким чином, матеріал для утворення оксидів кремнію та індію постачається у великій кількості, але іонна обробка відсутня, тому орієнтуючий шар на підкладках не має яскраво вираженої анізотропії і не забезпечує утворення однорідної досконалої бездефектної твіст-текстури.На основі розроблених елементів технології був створений технологічний процес виготовлення рідкокристалічних оптичних затворів для захисних автоматичних зварювальних світлофільтрів. На основі розроблених елементів технології був створений технологічний процес виготовлення твіст-нематичних рідкокристалічних екранів для експлуатації у жорстких умовах з використанням нових склокерамічних композиційних матеріалів типу ZERODUR виробництва фірми Шотт (Німеччина) із значенням ТКР a=(± 0,3)?10-6 К-1 у діапазоні температур від - 100ОС до 500ОС. Використання склокерамічних композиційних матеріалів для виготовлення твіст-нематичних рідкокристалічних екранів для авіаційних модулів індикації дозволило суттєво підвищити електричну потужність, яка прикладається до тонкоплівкових нагрівачів, і скоротити час нагрівання екрану при роботі у низьких температурах (до-60ОС) без пошкодження екранів. Таким чином, в дисертаційній роботі вирішені важливі науково-технічні задачі - розроблені технології нанесення мікрорельєфу, який орієнтує молекули рідких кристалів, технологічний процес виготовлення твіст-нематичних рідкокристалічних оптичних затворів та екранів для експлуатації у жорстких умовах із застосуванням нових склокерамічних матеріалів, а також принципово нових засобів відображення інформації на основі ефекту електрооптичної бістабільності у рідкокристалічних Х-Н сумішах. Достовірність отриманих у дисертаційній роботі результатів забезпечувалась застосуванням сучасних незалежних експериментальних методів дослідження мікрорельєфу (скануючи атомно-силова мікроскопія та оптична профілометрія), рідкокристалічних текстур (поляризаційна мікроскопія, спектральні та електрооптичні дослідження), несуперечністю отриманих результатів сучасним даним в області технології, оптики та електрооптики рідких кристалів і підтверджується високим авторитетом міжнародних та вітчизняних наукових та технічних видань, в яких опубліковано матеріали дисертації (&qu