Формирование центросимметричных распределений световой интенсивности для экспонирования фоточувствительных ориентирующих слоев жидкокристаллических линз

  • Вероника Сергеевна Безрученко Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Васильевич Могильный Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Александр Ильич Станкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Александр Анатольевич Муравский Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь
  • Анатолий Александрович Муравский Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Отмечено, что при УФ-облучении слоев градиентных бензальдегидных полимеров происходит плавный переход от гомеотропной к планарной ориентации жидкокристаллических молекул на их поверхности. В целях использования этого эффекта для создания жидкокристаллических линз необходимо при облучении обеспечить неоднородное локальное распределение освещенности на поверхности ориентирующего слоя с максимальной интенсивностью в центре освещенного круга и ее уменьшением к границам. Подобные распределения можно получить, освещая фоточувствительный слой через фотомаску с круглыми отверстиями. Существенно, что применение такой схемы обеспечивает также возможность создания в один прием подложек для массивов из повторяющихся линзовых структур, имеющих большое прикладное значение. Проведено численное моделирование световых распределений от плоских круговых ламбертовских источников для экспонирования фоточувствительных ориентирующих слоев жидкокристаллических линз. Выполнен экспериментальный анализ профиля распределения интенсивности излучения, создаваемого коллимированным световым пучком и фотомаской с круглыми отверстиями. Определены условия для формирования профиля распределения интенсивности излучения, близкого к параболическому. Изготовлены ориентирующие слои на основе градиентных полимеров с бензальдегидными боковыми группами и жидкокристаллическая ячейка с массивом управляемых линз.

Биографии авторов

Вероника Сергеевна Безрученко, Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории материалов и технологий ЖК-устройств

Владимир Васильевич Могильный, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры физической оптики физического факультета

Александр Ильич Станкевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; старший научный сотрудник кафедры физической оптики физического факультета

Александр Анатольевич Муравский, Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь

кандидат физикоматематических наук; заведующий лабораторией материалов и технологий ЖК-устройств

Анатолий Александрович Муравский, Институт химии новых материалов НАН Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск, Беларусь

кандидат физикоматематических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории материалов и технологий ЖК-устройств

Литература

  1. Algorri J., Urruchi V., Garcia-Camara B., et al. Liquid crystal microlenses for autostereoscopic displays. Materials. 2016. Vol. 9, No. 1. P. 1–17.
  2. Dai H., Liu Y., Sun X., et al. A negative-positive tunable liquid-crystal microlens array by printing. Opt. express. 2009. Vol. 17, No. 6. P. 4317–4323.
  3. Hsu C. J., Sheu C. R. Using photopolymerization to achieve tunable liquid crystal lenses with coaxial bifocals. Opt. express. 2012. Vol. 20, No. 4. P. 4738–4746.
  4. Hwang S. J., Shieh Y. M., Lin K. R. Liquid crystal microlens using nanoparticle-induced vertical alignment. J. Nanomater. 2015. Vol. 2015. Article number: 840182. DOI: 10.1155/2015/840182.
  5. Ng R., Levoy M., Bredif M., et al. Light field photography with a hand-held plenoptic camera. Comp. Sci. Tech. Report CSTR. 2005. Vol. 2, No. 11. P. 1–11.
  6. Levoy M., Zhang Z., McDowall I. Recording and controlling the 4D light field in a microscope using microlens arrays. J. Micros. 2009. Vol. 235, No. 2. P. 144–162.
  7. Flack J., Harrold J., Woodgate G. J. A prototype 3D mobile phone equipped with a next-generation autostereoscopic display. Proc. SPIE. 2007. Vol. 6490, No. 1. P. 502–523.
  8. Tseng M. C., Fan F., Lee C. Y., et al. Tunable lens by spatially varying liquid crystal pretilt angles. J. Appl. Phys. 2011. Vol. 109, No. 8. P. 083109.
  9. Honma M., Nose T., Yanase S., et al. Liquid-crystal variable-focus lenses with a spatially-distributed tilt angles. Opt. express. 2009. Vol. 17, No. 13. P. 10998–11006.
  10. Ho J. Y. L., Chigrinov V. G., Kwok H. S. Variable liquid crystal pretilt angles generated by photoalignment of a mixed polyimide alignment layer. Appl. Phys. Lett. 2007. Vol. 90, No. 24. P. 243506.
  11. Kawatsuki N. Photoalignment and photoinduced molecular reorientation of photosensitive materials. Chem. Lett. 2011. Vol. 40, No. 6. P. 548–554.
  12. Iimura Y., Akiyama H., Li X. T., et al. Photoalignment control of LC and its applications to LCD fabrication. Proc. SPIE. 1998. Vol. 3297. P. 8–18.
  13. Mogilʼnyi V. V., Stankevich A. I., Trofimova A. V. Optical radiation influence on the photoinduced birefringence in the layers of benzal dehyde polymers. Interaction of Radiation with Solids : materials of the XI Intern. сonf. (Minsk, 23–25 Sept., 2015). Minsk, 2015. P. 254–255 (in Russ.).
  14. Bezruchenko V. S., Muravskii А. А. Investigation of tilt angledependence of gradient photosensitive polymeric material on exposure dose. Vesti NAN Belarusi. Ser. Fiz.-tekh. nauk. 2015. No. 1. P. 31–33 (in Russ.).
  15. Murauski A. A., Muravsky A. A., Agabekov V. E. Setup for simultaneous measurement of azimuthal and polar anchoring energy of liquid crystal within single cell in automatic regime. Vestnik MGOU. Ser. fiz.-mat. 2013. No. 1. P. 51–55 (in Russ.).
  16. Bezruchenko V. S., Muravsky A. A., Murauski A. A., et al. Tunable Liquid Crystal Lens Based on Pretilt Angle Gradient Alignment. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2016. Vol. 626, No. 1. P. 222–228.
Опубликован
2017-09-29
Ключевые слова: жидкокристаллическая линза, градиентные ориентирующие слои, фотосшиваемые бензальдегидные полимеры
Как цитировать
Безрученко, В. С., Могильный, В. В., Станкевич, А. И., Муравский, А. А., & Муравский, А. А. (2017). Формирование центросимметричных распределений световой интенсивности для экспонирования фоточувствительных ориентирующих слоев жидкокристаллических линз. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 3, 12-19. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/451
Выпуск
№ 3 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Оптика и спектроскопия

Copyright (c) 2017 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).