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Bibliographic Metadata

Title
Effects of monomer composition on the electro-optic performance of polymer-stabilized blue phase liquid crystals
AuthorNordendorf, Gaby
ExaminerKitzerow, Heinz-Siegfried ; Schmidt, Claudia
Published2015
Institutional NotePaderborn, Univ., Diss., 2015
Annotation
Tag der Verteidigung: 27.08.2015
Defended on2015-08-27
LanguageEnglish
Document TypesDissertation (PhD)
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-16968 
Files
Effects of monomer composition on the electro-optic performance of polymer-stabilized blue phase liquid crystals [32.02 mb]
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Reference
Classification
Abstract (German)

Polymer-stabilisierte flüssigkristalline Blaue Phasen sind vielversprechende Materialien für die nächste Generation von Displays. Der elektro-optische Kerr-Effekt in Blauen Phasen ermöglicht schnelle Schaltzeiten und einen optisch isotropen Dunkelzustand ohne auf Orientierungsschichten angewiesen zu sein. Allerdings gibt es Hürden, die überwunden werden müssen: hohe Betriebsspannung, Hysterese und übrigbleibende Doppelbrechung. In dieser Arbeit wird die Optik von Blauen Phasen mit sichtbaren Bragg-Reflexionen untersucht. Für polymer-stabilisierte Systeme wird gezeigt, dass das verbesserte Schaltverhalten aus der Unterdrückung von Elektrostriktion und feld-induzierten Phasenumwandlungen resultiert. In diesem Zusammenhang wird eine Methode zur Abschätzung der Qualität der Polymerstabilisierung etabliert. Außerdem werden Systeme Blauer Phasen mit Bragg-Reflexionen im UV Bereich betrachtet. Durch Polymerisation von mono-funktionalen mesogenen Monomeren und nicht-mesogenen Vernetzern wird die Blaue Phase stabilisiert, was sich von der üblichen Kombination von nicht-mesogenen mono-funktionalen Monomeren und mesogenen Vernetzern unterscheidet. Für dieses neue System wird der Einfluss von Probenzusammensetzung und Polymerisationsbedingungen auf das elektro-optische Schaltverhalten untersucht. Das neue System zeigt vielversprechende Ergebnisse auf dem Weg hin zu praktischen Displayanwendungen basierend auf Blauen Phasen.

Abstract (English)

Polymer-stabilized liquid crystal blue phases are promising candidates for next generation liquid crystal displays. The electro-optic Kerr effect in blue phases provides fast response times and an optically isotropic dark state, without needing any alignment layers. However, obstacles to overcome are high operation voltage, hysteresis and residual birefringence. In this work, the optics of blue phases with visible Bragg reflections are studied. For polymer-stabilized systems, it is shown that the improved performance results from suppression of electrostriction and field-induced phase transitions. In this context, a method to estimate the quality of polymer-stabilization is established. Additionally, blue phase systems with Bragg reflections in the UV range are considered. Mono-functional mesogenic monomers and non-mesogenic cross-linkers are polymerized to stabilize the blue phase, which differs from the commonly used combination of non-mesogenic mono-functional monomers and mesogenic cross-linkers. For this new blue phase system, the electro-optic performance is investigated depending on sample composition and polymerization conditions. The new system shows promising results on the route to bluephase mode display applications.