Электрооптические свойства жидкокристаллических слоев со случайными планарными условиями на границах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Шерман, Мария Михайловна

• Шерман, Мария Михайловна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Шерман, Мария Михайловна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Обзор объектов и методов исследования

1.1. Нематические и холестерические жидкие кристаллы. Ориентация ЖК у границ раздела. Ориентация ЖК электрическим полем

1.2. Континуальная теория деформации ЖК. Компьютерное моделирование деформации поля ЖК директора под действием электрического поля

1.3. ЕСВ эффект. Управляемые интерференционно-поляризационные фильтры на жидких кристаллах

1.4. Шлирен-структура нематических ЖК. Дисклинации

1.5. Основные типы холестерических текстур, реализующихся при планарных граничных условиях

1.6. Оптические свойства холестерических слоев с регулярной планарной текстурой

1.7. Известные применения нематических и холестерических КРА-слоев

1.8. Эквидоменная модель КРА-слоев. Квазиэквидоменные ЖК слои

1.9. Методики поляризационных исследований образцов

1.9.1. Основы использованной методики структурного анализа

1.9.2. Характеризация макроскопических поляризационно-оптических свойств образцов

1.9.3. Система микроскопического поляризационного картографирования анизотропных сред

Глава 2. Оптические свойства мультидоменных слоев со случайными планарными граничными условиями

2.1. Образцы

2.2. Специфические макроскопические оптические свойства ЯРА-слоев. Визуальные наблюдения

2.3. Спектральные и поляризационные исследования

2.4. Теоретическое описание свойств мультидоменных слоев со случайными планарными граничными условиями

Глава 3. Макроскопические оптические свойства нематических и холестерических КРА-слоев в электрическом поле

3.1. Эквидоменная модель электрооптического отклика КРА-слоев

3.2. Образцы

3.3. Спектральные измерения. Сравнение с эквидоменной

теорией

3.3.1. Нематические ячейки

3.3.2. Холестерические ячейки

3.4. Возможные применения обнаруженных эффектов. Эффективный спектральный диапазон. Времена отклика

3.4.1. Нематические ЯРА ячейки как управляемые светофильтры и диффузоры

3.4.2. Рабочий спектральный диапазон

3.4.3. Времена отклика

Глава 4. Микроскопические исследования мультидоменных структур с планарной ориентацией на границах

4.1. Структура 11РА-слоёв в отсутствие поля

4.1.1. Нематические слои

4.1.2. Холестерические слои

4.2. Структура нематических 11РА-слоёв при наложении электрического поля

Заключение

Библиографический список используемой литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрооптические свойства жидкокристаллических слоев со случайными планарными условиями на границах»

Введение

Актуальность темы. Цели и задачи работы

В настоящее время, благодаря своим уникальным электрооптическим свойствам, жидкие кристаллы (ЖК) используются во многих оптических устройствах (дисплеи, амплитудные и фазовые модуляторы, управляемые светофильтры, устройства управления поляризацией, дефлекторы и т.д.) [19], и постоянно обнаруживаются новые интересные эффекты, еще более расширяющие область практического использования ЖК.

Одним из потенциально полезных эффектов является рассматриваемый в данной работе эффект спектральной фильтрации, наблюдающийся на тонких мелкодоменных нематических ЖК слоях со случайными планарны-ми граничными условиями, которые реализуются в ЖК ячейках с ненатер-тыми полимерными ориентирующими слоями. Нематические и холестери-ческие слои, реализующиеся при таких граничных условиях, мы будем условно называть RPA (randomly planarly aligned) слоями. Эффект спектральной фильтрации на нематических RPA-слоях был впервые описан в статье [10] автором данной диссертации в соавторстве с Д. А. Яковлевым. В этой статье было экспериментально показано, что тонкие нематические RPA-слои могут обладать смешанным, диффузно-направленным, характером пропускания с сильной квазипериодической зависимостью коэффициента пропускания для нерассеянной компоненты (коллимированного пропускания) от частоты падающего света. Ввиду выраженного квазипериодического характера спектров коллимированного пропускания мы условно назвали данный эффект CSS (channeled spectrum scattering). Характерной особенностью CSS является большая амплитуда спектральной модуляции интенсивности нерассеянной компоненты: в спектральных областях, соответствующих максимумам коллимированного пропускания, почти весь свет проходит через ЖК слой без

рассеяния, в то время как в областях, соответствующих минимумам колли-мированного пропускания, практически весь прошедший свет является рассеянным. Существенно, что CSS проявляется как в поляризованном, так и в неполяризованном свете, причем в равной мере. Д. А. Яковлевым [11] была предложена простая теоретическая модель, объясняющая на качественном уровне основные особенности CSS. В рамках данной модели RPA-слой представляется как монослой идентичных по структуре доменов, имеющих случайную азимутальную ориентацию; далее эта модель будет называться экви-доменной моделью или эквидоменной теорией. Одной из целей настоящей работы было выяснение, в какой степени структура и реальные оптические свойства RPA-слоев соответствуют эквидоменной модели, и выявление основных факторов, требующих учета при разработке более точной теории. Помимо качественного объяснения CSS эффекта эквидоменная модель предсказывает интересные и потенциально полезные электрооптические свойства нематических и холестерических RPA-слоев, в частности, смещение экстремумов коллимированного пропускания под действием электрического поля в случае нематических ЖК и поворот плоскости поляризации нерассеянной компоненты прошедшего света с сохранением его линейной поляризации под действием электрического поля в случае холестерических ЖК с большим по сравнению с длиной волны естественным шагом спирали. Основной целью данной работы явилось выяснение, проявляются ли указанные электрооптические свойства реальными нематическими и холестерическими RPA-слоями и, если да, то в какой степени и в каких условиях, и насколько они подходят для практических применений.

Достижение целей работы потребовало решения следующих основных задач:

1. Детальное экспериментальное исследование макроскопических оптических и, в частности, поляризационно-оптических свойств нематических и холестерических RPA-слоев и оценка параметров экспериментальных

ЖК слоев, требующихся дли численного моделирования оптических характеристик этих слоев в соответствии с эквидоменной теорией.

2. Проверка степени адекватности эквидоменной модели оптики КРА-слоев, включающая в себя проведение численного моделирования макроскопических оптических характеристик экспериментальных образцов в соответствии с эквидоменной теорией и сравнение результатов расчета с соответствующими экспериментальными результатами.

3. Исследование электрооптического отклика нематических и холестериче-ских КРА-слоев.

4. Сравнение статических электрооптических характеристик нематических и холестерических КРА-слоев с рассчитанными согласно эквидоменной модели.

5. Экспериментальная оценка времен отклика нематических КРА-слоев при переключении напряжения на ЖК слое.

6. Изучение микроструктуры нематических и холестерических КРА-слоев.

7. Исследование трансформации микроструктуры нематических КРА-слоев под действием электрического поля.

Научная новизна работы

1. Впервые проведено детальное исследование специфических макроскопических оптических свойств КРА-слоев нематических и холестерических (с большим по сравнению с длиной волны естественным шагом спирали) жидких кристаллов, связанных с селективным рассеянием, обусловленным их квазиэквидоменной структурой.

2. Впервые выявлен квазипериодический характер спектров коллимирован-ного пропускания нематических КРА-слоев и показана независимость этих спектров от состояния поляризации падающего света.

3. Впервые экспериментально установлено, что в случае нормального падения линейно поляризованного света на ЯРА-слой холестерического ЖК с большим по сравнению с длиной волны естественным шагом спирали нерассеянная компонента прошедшего света имеет линейную поляризацию вне зависимости от выполнения условия X » |Лпр]/2, где X - длина волны, Ап - разность главных показателей преломления ЖК, р - шаг холе-стерической спирали.

4. Впервые проведена количественная оценка степени адекватности эквидо-менной модели оптики нематических и холестерических ЯРА-слоев.

5. Впервые детально исследована трансформация спектров коллимированно-го пропускания нематических и холестерических ЯРА-слоев под действием электрического напряжения, приложенного к ЖК слою.

6. Впервые экспериментально показано, что ячейки с нематическими ЯРА-слоями могут быть использованы как поляризационно-независимые перестраиваемые спектральные фильтры.

7. Впервые экспериментально показано, что ячейки с нематическими ЯРА-слоями могут быть использованы как поляризационно-независимые управляемые малоугловые диффузоры для коллимированных квазимонохроматических световых пучков, способные задавать любое нужное отношение мощностей рассеянной и нерассеянной компонент.

8. Впервые экспериментально показано, что в тонких ЯРА-слоях холестерических ЖК с большим по сравнению с длиной волны естественным шагом спирали возможна реализация режима, когда плавное изменение величины электрического напряжения, приложенного к ЖК слою, приводит к плавному повороту плоскости поляризации нерассеянной компоненты прошедшего света с сохранением его линейной поляризации.

9. Впервые выявлены особенности микроструктуры нематических ЯРА-слоев, определяющие особенности спектров коллимированного пропус-

кания этих слоев и трансформации этих спектров под действием внешнего электрического поля.

Научно-практическая значимость работы

Результаты, полученные в ходе исследований, существенно расширяют представления об оптических и электрооптических свойствах сложно неоднородных нематических и холестерических слоев, и сложно неоднородных анизотропных структур вообще. Экспериментальные и теоретические результаты могут быть использованы при разработке новых моделей оптики анизотропных сред. Многие природные и технические среды являются оптически анизотропными, и во многих практически интересных случаях анизотропная среда представляет собой неоднородную структуру с зависящей от пространственных координат ориентацией локальной оптической оси. Такого рода структура характерна многим техническим материалам, в частности, полимерным пленкам, а также многим биологическим тканям. Знание закономерностей взаимодействия света с такими средами важно как с точки зрения применения их специфических оптических свойств в различных практических устройствах, так и с точки зрения разработки эффективных оптических методов их исследования и характеризации. Знание специфических оптических свойств неоднородных анизотропных сред, обнаруженных и изученных в ходе выполнения настоящей работы, таких как CSS, может быть полезно в этом плане, особенно в исследованиях, связанных со струк-турообразованием в ЖК, а также ориентацией ЖК на поверхности.

Обнаруженные и исследованные в работе эффекты могут найти практическое применение в технике и служить основой для создания новых электрооптических устройств на ЖК, в том числе неполяризационных.

Достоверность научных результатов и выводов, полученных в работе, обусловливается использованием апробированных методик измерений, адекватностью используемых теоретических моделей, соответствием теоретических выводов экспериментальным данным, воспроизводимостью результатов экспериментов.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Эквидоменная теория достаточно точно предсказывает положение экстремумов коллимированного пропускания мелкодоменных нематических слоев, проявляющих CSS, в области прозрачности ЖК материала. Отличие высоты максимумов коллимированного пропускания от предсказываемой эквидоменной теорией для таких слоев определяется, главным образом, присутствием дисклинаций и пространственно-зависимой локальной закрученностью поля ЖК директора по координате, перпендикулярной границам слоя.

2. Приложение к нематическим RPA-слоям, проявляющим CSS, электрического напряжения, превышающего по величине пороговое напряжение перехода Фредерикса для планарных структур, приводит к смещению экстремумов и понижению высоты максимумов коллимированного пропускания. Положение экстремумов зависит от величины приложенного напряжения. Понижение максимумов коллимированного пропускания связано, главным образом, с возникновением стационарных стеиок Бро-харда-Легера под действием электрического поля.

3. Для RPA-слоев холестерических ЖК с большим по сравнению с длиной волны естественным шагом спирали возможна реализация режима, при котором в случае падения на ЖК слой линейно поляризованного света вариация величины приложенного к ЖК слою электрического напряжения в широком диапазоне сохраняет линейной поляризацию нерассеян-

ной компоненты прошедшего света, но приводит к изменению ее направления, т.е. повороту плоскости поляризации.

Личный вклад соискателя состоит в участии в постановке задач исследования, разработке алгоритмов их решения и их реализации, подготовке и проведении экспериментов, в обработке и анализе полученных результатов.

Апробация результатов

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных и российских конференциях:

1. Международной школе для молодых ученых и студентов по Оптике, Лазерной физике и Биофизике (Saratov Fall Meeting' 2007) (Саратов, РФ,

2007);

2. Международной конференции (International Liquid Crystal Conference

2008) (Jeju Island, Korea, 2008);

3. Международной школе для молодых ученых и студентов по Оптике, Лазерной физике и Биофизике (Saratov Fall Meeting' 2008) (Саратов, РФ, 2008);

4. Всероссийской конференции «Лазеры. Измерения. Информация» - 2009, (Санкт-Петербург, РФ, 2009);

5. Международной конференции (OPTO Meeting for Young Researchers' 2010) (Torun, Poland, 2010);

6. Международной конференции (International OSA Network of Students 8), (Москва, РФ, 2010);

7. Международной школе для молодых ученых и студентов по Оптике, Лазерной физике и Биофизике (Saratov Fall Meeting' 2010) (Саратов, РФ, 2010).

На Всероссийской молодежной выставке-конкурсе прикладных исследований, изобретений и инноваций «УМНИК» (Саратов, РФ, 2009) грант программы «УМНИК» был присужден проекту «Электроуправляемый диффузор на основе нематических мультидоменных слоев» (автор - Шерман М.

М.).

Публикации

По материалам исследований, выполненных в рамках диссертационной работы, опубликовано 8 статей, из них 2 статьи в журналах из списка рекомендованных ВАК. Основные результаты изложены в работах [10-17].

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы, состоящего из 114 наименований. Работа изложена на 186 страницах текста, содержит 88 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Шерман, Мария Михайловна

Основные результаты данной главы опубликованы в работе [17].

4.1. Структура ЯРА-слоев в отсутствие поля 4.1.1. Нематические слои

Визуальные микроскопические исследования образцов показали, что в доменах нематических 11РА-слоёв может иметь место небольшая закручен-ность ЖК структуры (Ф Ф 0). То обстоятельство, что эта закрученность является относительно небольшой, позволяет ожидать реализации квазиадиабатического режима распространения света (см. разд. 1.9.3). Для того чтобы убедиться в том, что квазиадиабатический режим выполняется для данной структуры, было проведено сравнение карт распределения углов ф я и для разных спектральных диапазонов. На рис. 4.1 и 4.2 представлены карты распределения углов ф и и, полученные для ячейки с толщиной ЖК слоя 4 мкм с различными светофильтрами. Как видно из представленных рисунков карты распределения, полученные с разными светофильтрами, достаточно похожи между собой, что говорит о реализации квазиадиабатического режима. Это даёт возможность использовать полученные в результате картографирования значения характеристических углов для определения углов азимутальной ориентации ЖК директора у границ слоя и оценить величину эффективной фазовой задержки для отдельных доменов (см. раздел 1.9.3). Напомним, что в квазиадиабатическом режиме ф « Ф, а угол и равен углу ориентации биссектрисы между азимутальными направлениями директора на границах ЖК слоя (или нормали к этой биссектрисе, параллельной плоскости а б

Рис. 4.1. Карты распределения угла ф, полученные для нематической ячейки с с/» 4 мкм с использованием (а) синего (466 нм) и (б) красного (667 им) светофильтров (ширина поля 162 мкм). а б

Рис. 4.2. Карты распределения угла О, полученные для нематической ячейки с с! и 4 мкм с использованием (а) зеленого (544 нм) и (б) красного (667 нм) светофильтров (ширина поля 162 мкм). ху) относительно лабораторной системы отсчёта. Для сравнения на рис. 4.3 представленны карты распределения угла ф, полученные для ячейки с толщиной холестерического ЖК слоя 3 мкм с использованием синего (466 нм), зелёного (544 нм) и красного (667 нм) светофильтров. Режим распространения света в этой ячейке существенно отличается от квазиадиабатического, что и проявляется в существенном различии представленных карт.

С использованием адиабатического приближения по полученным картам были рассчитаны статистические параметры нематических слоёв: функция распределения и среднее значение угла закрученности структуры Ф и функция распределения приведённой фазовой задержки |А|. Установлено, что для всех трёх исследованных нематических слоёв локальный угол закрученности лежит в пределах от -25° до 25°, а среднее значение Ф близко к нулю. На рис. 4.4 представлены функции распределения угла Ф и и для выбранных областей всех трех нематических ЖК слоев. Средние значения Ф для этих областей составили: 0.1° для ячейки с а?« 3 мкм, 0.05° для ячейки с й« 4 мкм и -0.4° для ячейки с й« 5 мкм. Можно обратить внимание, что для слоя с й? « 4 мкм разброс локальных значений Ф является наибольшим, то есть дефектность этого слоя в указанном выше смысле больше, чем в остальных ячейках. По всей видимости, именно этим обстоятельством объясняется наибольшее отличие значений отношения ^тот от 1 в максимумах коллимиро-ванного пропускания для этой ячейки по сравнению с другими. Представленные функции распределения угла и подтверждают предположение об отсутствии какой-либо упорядоченности в азимутальной ориентации доменов.

На рис. 4.5 представлены функции распределения приведённой фазовой задержки |Д| на длине волны 544 нм для ячеек с номинальной толщиной ЖК слоя 3 и 4 мкм. То, что функции распределения |Д| являются достаточно узкими, говорит о том, что локальная фазовая задержка от домена к домену варьируется в относительно небольших пределах. в

Рис, 4.3. Карты распределения угла ф, полученные для холестерической ячейки с с/ » 3 мкм с использованием (а) синего (466 нм), (б) зеленого (544 нм) и (в) красного (667 нм) светофильтров (ширина поля 566 мкм). о ф, ч0,014

Р(у)

0,0120,0100,0080,0060,0040,0020,000 -I—I—.—I—.—I—I—I—<—I—I-1—■—I—'—I-■—I—

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 О

О,

Рис. 4.4. Функции распределения углов Ф и и для нематических ячеек.

А|,° а

Л|,° б

Рис. 4.5. Функция распределения приведённой фазовой задержки |Д| на длине волны 544 нм для ячеек с толщиной нематического ЖК слоя (а) 3 мкм и (б) 4 мкм.

Микроскопические исследования показали, что в исследуемых немати-ческих слоях присутствуют дисклинации целой и полуцелой силы (см. разд. 1.4). Наряду с этими типами дефектов, характерными для нематических шли-рен-структур, были обнаружены особые неоднородности, представляющие собой линии, разделяющие области с ортогональной ориентацией директора. На рис. 4.6 представлена карта распределения угла и для нематического слоя с <Л да 5 мкм, на которой можно увидеть все перечисленные типы дефектов. Структура нематического слоя вблизи дефектов в областях, выделенных рамками на рис. 4.6, показана на рис. 4.7-4.11. Белыми отрезками на рис. 4.74.11 показана ориентация директора в центре слоя.

Присутствие в исследуемых слоях полос резкого перехода между доменами с ортогональной ориентацией директора подтверждает существование на границах зависящих от координат осей легкого ориентирования, возникших из-за адсорбции молекул ЖК на поверхности полимера (см. разд. 1.1). Если бы молекулы ЖК имели возможность свободно вращаться на поверхности полимерных слоев, переход в указанных областях был бы более плавным за счет свойств упругости ЖК. Очевидно, что в нашем случае ориентация ЖК в окрестности таких дефектов стабилизируется поверхностным сцеплением. По всей видимости, эти дефекты образуются при охлаждении ячеек после их заполнения ЖК материалом в изотропной фазе в точках слияния растущих капель мезофазы, обладающих ортогональной ориентацией директора. В процессе роста этих капель мезофаза «наводит» ось легкого ориентирования на поверхности полимера (как при ориентации потоком [38,39]), в результате чего в области слияния возникает резкий переход ориентации оси легкого ориентирования на ортогональную.

Рис. 4.6. Карта распределения угла ^ для нематической ячейки с с1 ~ 5 мкм (ширина поля 566 мкм). Рамками выделены области вокруг различных дефектов. Детально выделенные области показаны на рис. 4.7-4.11.

Рис. 4.7. Распределение угла ориентации характеристической оси домена и карты других параметров в зоне I. Пара диеклинаций силы з = -1 (сверху) и 8 = 1 (СНИЗу).

Рис. 4.8. Распределение угла ориентации характеристической оси домена и карты других параметров в зоне 2. Дисклинация силы з-=И-1.

Рис. 4.9. Распределение угла ориентации характеристической оси домена и карты других параметров в зоне 3. Дисклинация силы з — +1/2.

Рис. 4.10. Распределение угла ориентации характеристической оси домена и карты других параметров в зоне 4. Дисклинационная линия, разделяющая области с ортогональной ориентацией директора.

В, в,

Л|

Рис. 4.11. Распределение угла ориентации характеристической оси домена и карты других параметров в зоне 5. Дисклинационная линия, разделяющая области с ортогональной ориентацией директора.

4.1.2. Холестерические слои

На рис. 4.12 представлены рассчитанные для выбранных областей хо-лестерических слоев разной толщины функции распределения углов ф и и. Эти функции распределения были рассчитаны по картам распределения ф и и, полученным с использованием различных светофильтров. В каждом случае фильтр подбирался таким образом, чтобы оцениваемая величина, ф или и, могла быть определена с максимально возможной точностью: точность определения ф тем выше, чем выше величина В2 + В32; точность определения и

2 2 тем выше, чем выше величина В2 +В4 (см. формулы (1.19) и (1.25)) . Используемые в каждом случае фильтры указаны в табл. 4.1.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Шерман, Мария Михайловна, 2012 год

Библиографический список:

1. Yang, D.-K. Fundamentals of liquid crystal devices / D.-K. Yang, S.-T. Wu. -Chichester: J. Wiley & Sons Ltd., 2006. - 387 p.

2. Chigrinov, V. G. Liquid crystal devices: physics and applications / V. G. Chigrinov. - Boston: Artech House, 1999. - 357 p.

3. Томилин, M. Г. Дисплеи на жидких кристаллах: учеб. пособие / М. Г. Томилин, Г. Е. Невская. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2010.- 108 с.

4. Ковтонюк, Н. Ф. Фоточувствительные МДП-ЖК структуры для преобразования изображений / Н. Ф. Ковтонюк, Е. Н. Сальников. - М.: Радио и связь, 1990. - 158 с.

5. Васильев, А. А. Пространственные модуляторы света / А. А. Васильев, Д. Касасент, И. Н. Компанец. - М.: Радио и связь, 1987. - 320 с.

6. Robinson, М. G. Polarization engineering for LCD projection / M. G. Robinson, J. Chen, G. D. Sharp. - Chichester: J. Willey & Sons Ltd., 2005. -290 p.

7. Liquid crystals: frontiers in biomedical applications / ed. by S. J. Woltman, Gr. P. Crawford, Gr. D. Jay. - Singapore: World scient. publishing, 2007. - 493 p.

8. Bhowmik, A. K. Mobile displays. Technology and applications / A. K. Bhowmik, Z. Li, Ph. J. Bos. - Chichester: J. Willey & Sons Ltd., 2008. - 625 p.

9. Khoo, I.-Ch. Liquid Crystals / I.-Ch. Khoo. - Chichester: J. Willey & Sons Ltd., 2007.-368 p.

10. Sherman, M. M. Optical properties of multi-domain anisotropic layers with random in-plane orientation of domains / M. M. Sherman, D. A. Yakovlev // Proc. SPIE. - 2007. - Vol. 6536. - P. 65360H-1-65360H-6.

11. Шерман, M. M. Особенности пропускания света монослоем одинаковых по структуре анизотропных доменов со случайной азимутальной ориентацией / М. М. Шерман, Д. А. Яковлев // Опт. Спектр. - 2010. - Т. 109, №2.-С. 206-215.

12. Шерман, М. М. Спектральная селекция й оптическая активность мультидоменных анизотропных слоев / М. М. Шерман, Д. А. Яковлев // Проблемы оптической физики: материалы 11-ой Междунар. науч. школы по оптике, лазерной физике и биофизике, Саратов, 2008. - С. 118-123.

13. Шерман, М. М. Электроуправляемый диффузор на основе нематических мультидоменных слоев / М. М. Шерман, Д. А. Яковлев // Сб. докл. 19-й Всерос. конф. «Лазеры. Измерения. Информация», СПб., 2009. - Т. 2. - С. 225-239.

14. Sherman, М. М. Electrically controlled transmission spectral filters for collimated beams on the base of nematic layers with schlieren structure / M. M. Sherman, D. A. Yakovlev, D. Tao et al. // 22nd International Liquid Crystal Conference: abstr. - Korea, 2008. - P. 211.

15. Шерман, M. M. Эффект электроуправляемой спектральной фильтрации на мультидоменных жидкокристаллических слоях / М. М. Шерман // Научные исследования студентов: материалы итоговой студ. конф., Саратов, 2008. - С. 48-49.

16. Sherman, М. М. Electrically controlled diffuser on the base of multi-domain nematic layers for laser beams / M. M. Sherman // OPTO Meeting for Young Researchers' 2010: abstr. - Poland, 2010. - P. 25.

17. Sherman, M. M. Macro- and microscopic properties of multidomain nematic liquid crystals with random planar orientation / M. M. Sherman // International OSA Network of Students 8: abstr. - Russia, 2010. - P. 41.

18. Блинов, Л. M. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов / Л. М. Блинов. - М.: Наука, 1978. - 384 с.

19. Сонин, А. С. Введение в физику жидких кристаллов / А. С. Сонин. - М.: Наука, 1983.-320 с.

20. De Gennes, P. The Physics of Liquid Crystals / P. de Gennes, J. Proust. -Oxford: Claredon Press, 1993. - 616 p.

21. Пикин, С. А. Жидкие кристаллы / С. А. Пикин, JI. М. Блинов. - М.: Наука, 1982. -208 с.

22. Chigrinov, V. G. Photoalignment of liquid crystalline materials: physics and applications / V. G. Chigrinov, V. M. Kozenkov, H.-S. Kwok. - Chichester: J. Willey & Sons Ltd, 2008. - 231 p.

23. Dierking, I. Textures of liquid crystals /1. Dierking. - Weinheim: Wiley-VCH, 2003.-218 p.

24. Takatoh, K. Alignment technologies and applications of liquid crystal devices / K. Takatoh, M. Hasegawa, M. Koden et al. - London: Taylor & Francis, 2005. -255 p.

25. Berreman, D. W. Solid surface shape and the alignment of an adjacent nematic liquid crystal / D.W. Berreman. // Phys. Rev. Lett. - 1972. - Vol. 28, № 26. - P. 1683-1686.

26. Okano, K. Van der Waals dispersion force contribution to the interfacial free energy of nematic liquid crystals / K. Okano, J. Murakami // J. Phys. Colloques.

- 1979. - Vol. 40, № C3. - P. 525-228.

27. Geary, J. M. The mechanism of polymer alignment of liquid-crystal materials / J. M. Geary, J. W. Goodby, A. R. Kmetz et al. // J. Appl. Phys. - 1987. - Vol. 62, № 10.-P. 4100-4108.

28. Hamaneh, M. B. Simulated anchoring of a nematic liquid crystal at a polymer surface / M. B. Hamaneh, P. L. Taylor // Phys. Rev. E. - 2008. - Vol. 77, № 2.

- 021707-1-021707-7.

29. Kumar, S. What aligns liquid crystals on solid substrates? The role of surface roughness anisotropy / S. Kumar, J.-H. Kim, Y. Shi // Phys. Rev. Lett. - 2005. -Vol. 94, № 7. - 077803-1-077803-4.

30. Clark, N. A. Surface memory effects in liquid crystals: influence of surface composition / N. A. Clark // Phys. Rev. Lett. - 1985. - Vol. 55, № 3. - P. 292295.

31. Lee, B.-W. Alignment of liquid crystals with patterned isotropic surfaces / W. Lee, N. A. Clark // Science. - 2001. - Vol. 291, №5513. - P. 2576-2580.

32. Vetter, P. Study of memory alignment of nematic liquid crystals on polyvinyl alcohol coatings / P. Vetter, Y. Ohmura, T. Uchida // Jpn. J. Appl. Phys. - 1993. - Vol. 32, № 9A. - P. LI239-L1241.

33. Nose, T. Scattering-type displays using memory effects in nematic LC cells without rubbing / T. Nose, Y. Ukawa, S. Sato // J. Soc. Inf. Display. - 1993. -Vol. 1,№3. -P. 329-333.

34. Nych, A. B. Alignment memory of a nematic liquid crystal and thermal isotropization of the surface adsorbed layer / A. B. Nych, D. Yu. Reznikov, O. P. Boikoetal.//EPL.-2008.-Vol. 81, № l.-P. 16001-pl-16001-p6.

35. Ouchi, Y. Surface memory effect at the liquid-crystal-polymer interface / Y. Ouchi, M. B. Feller, T. Moses et al. // Phys. Rev. Lett. - 1992. - Vol. 68, № 20. -P. 3040-3043.

36. Zhuang, X. Surface-monolayer-induced bulk alignment of liquid crystals / X. Zhuang, L. Marrucci, Y. R. Shen // Phys. Rev. Lett. - 1994. - Vol. 73, № 11. -P. 1513-1516.

37. Schuddeboom, P. C. Azimuthal anchoring of liquid crystals on surfaces with high symmetry / P. C. Schuddeboom, B. Jerome // Phys. Rev. E. - 1997. - Vol. 56, №4.-P. 4294-4305.

38. Mi, X.-D. Capillary filling of nematic liquid crystals / X.-D. Mi, D.-K. Yang // Phys. Rev. E. - 1998. - Vol. 58, № 2. - P. 1992-2000.

39. Yokoyama, H. Role of surface adsorption in the surface-induced alignment of nematic liquid crystals on evaporated SiO films / H. Yokoyama, S. Kobayashi, H. Kamei // J. Appl. Phys. - 1984. - Vol. 56, № 10. - P. 2645-2654.

40. Aryasova, N. Orientation of nematic liquid crystals on random anchoring surface / N. Aryasova, A. Iljin, V. Reshetnyak et al. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. -2002.-Vol. 375.-P. 165-173.

41. Симоненко, Г. В. Метод вычисления углов ориентации оптической оси жидкого кристалла, находящегося в электрическом поле / Г. В. Симоненко, В. И. Цой, Д. А. Яковлев // Компьютерная оптика. - Самара, 2001.-С. 88-91.

42. Chigrinov, Y. G. The optimization of LCD electrooptical behavior using MOUSE-LCD software / V. G. Chigrinov, Yu. Podyachev, G. Simonenko and et al. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. - 2000. - Vol. 351. - p. 17-25.

43. Handbook of liquid crystals: Low molecular weight liquid crystals I / ed. by D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray et al. - Weinheim: Wiley-VcH, 1998. - 490 p.

44. Stromer, J. F. Study of elastic constant ratios in nematic liquid crystals / J. F. Stromer, E. P. Raynes, С. V. Brown // Appl. Phys. Lett. - 2006. - Vol. 88, № 5. -P. 051915-1-051915-3.

45. Soref, R.A. Electrically Controlled Birefringence of Thin Nematic Films / R.A. Soref, M.G Rafuse // J. Appl. Phys. - 1972. - Vol. 43, № 5. - P. 2029-2037.

46. Wu, S.-T. Design of a liquid crystal based tunable electro-optic filter / S.-T. Wu//Appl. Opt. - 1989. - Vol. 28, № 1, P. 48-52.

47. Пат. 3785721 US Display devices utilizing liquid crystal light modulation with varying colors / Т. B. Harsch (Ohio). - 1974. -7 c.

48. Пат. 4889412 US Liquid crystal cell using the electrically controlled birefringence effect and a uniaxia medium of negative optical anisotropy usable therein / J.-F. Clere, J.-C. Deutsch, P. Vaudaine et al. (France). - 1989. - 9 c.

49. Aharon, O. Tunable optical filter having a large dynamic range / O. Aharon, I. Abdulhalim // Opt. Lett. - 2009. - Vol. 34, № 14. - P. 2114-2116.

50. Пат. 4394069 US Liquid crystal birefringent filter / W. I. Kaye (Calif.). -1983. - 14 c.

51. Staromlynska, J. High-performance tunable filter / J. Staromlynska, S. M. Rees, M. P. Gillyon // Appl. opt. - 1998. - Vol. 37, № 6. - P. 1081-1088.

52. Пат. 5528393 US Split-element liquid crystal tunable optical filter / G. Sharp, К. M. Jonson (Colo). - 1996. -37 c.

53. Пат. 7505090 US ECB-type colour liquid crystal display with restrained temperature dependency of colour tone / Y. Asao (Japan). - 2009. - 17 c.

54. Gat, N. Imaging spectroscopy using tunable filters: a review / N. Gat // Proc. SPIE. - 2000. - Vol. 4056. - P. 50-64.

55. Ozgoren, K. All-fiber all-normal dispersion laser with a fiber-based Lyot filter / K. Ozgoren, F. 6. Ilday // Opt. Lett. - 2010. - Vol. 35, № 8. - P. 1296-1298.

56. Aharon, O. Liquid crystal Lyot tunable filter with extended free spectral range / O. Aharon, I. Abdulhalim // Opt. Express. - 2009. - Vol. 17, № 14. - P. 1142611433.

57. Gorman, A. Generalization of the Lyot filter and its application to snapshot spectral imaging / A. Gorman, D. W. Fletcher-Holmes, A. R. Harvey // Opt. Express.-2010.-Vol. 18, №6.-P. 5602-5608.

58. Yang, G. Method to reduce sidelobes of multistage Lyot filters / G. Yang, Zh. Zheng, H. Li et-al. //Appl. Opt. - 2010. - Vol. 49, № 8. - P. 1280-1287.

59. Nehring, J. On the schlieren texture in nematic and smectic liquid crystals / J. Nehring, A. Saupe // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. - 1972. - Vol. 68. - P. 115.

60. Чандрасекар, С. Жидкие кристаллы / С. Чандрасекар. - М.: Мир, 1980. -328 с.

61.Brochard, F. Mouvements de parois dans une lame mince nematique / F. Brochard // J. Phys. - 1972. - Vol. 33, № 5-6. - P. 607-611.

62. Lavrentovich, O. D. Nematic liquid crystals: Defects / O. D. Lavrentovich // Encyclopedia of Materials: Science and Technology. - 2001. - P. 6071-6076.

63. Chirality in liquid crystals / ed. by H.-S. Kitzerow, Ch. Bahr. - New York: Springer-Verlag, 2001. - 501 p.

64. Чигринов, В. Г. Неустойчивость холестерических жидких кристаллов в электрическом поле / В. Г. Чигринов, В. В. Беляев, С. В. Беляев и др. // ЖЭТФ. - 1979. - Т. 77. - С. 2081-2092.

65. Tsoy, V. I. Dielectric stripes in pretilted supertwisted layers / V. I. Tsoy, G. V. Simonenko, V. G. Chigrinov // Liq. Cryst. - 1993. - V. 13, № 2. - P. 227-231.

66. Yang, D. K. Cholesteric reflective display: drive scheme and contrast / D. K. Yang, J. W. Doane, Z. Yaniv et al. // Appl, Phys. Lett. - 1994. - Vol. 64, № 15. -P. 1905-1907.

67. Kim, K.-H. Long-pitch cholesteric liquid crystal cell for switchable achromatic reflection / K.-H. Kim, H.-J. Jin, K.-H. Park et al. // Opt. Express. - 2010. -Vol. 18, № 16. - P. 16745-16750.

68. Yabe, Y. Hysteresis behaviour of the nematic-cholesteric phase transition for liquid crystals on polyimide films without use of the rubbing technique / Y. Yabe, D.-Sh. Seo // Liq. Cryst. - 1994. - Vol. 17, № 6. - P. 847-854.

69. Чилая, Г. С. Влияние внешних воздействий и предпереходных явлений на структурные превращения холестерических жидких кристаллов / Г. С. Чилая // Кристаллография. - 2000. - Т. 45, № 5. - С. 944-960.

70. Chilaya, G. Optically active (cholesteric with intermediate chirality) LC structure for light modulation / G. Chilaya, A. Chanishvili, D. Sikharulidze // SPIE. - 1995. - Vol. 2372. - P. 96-99.

71. Chanishvili, A. Light modulator based on optically active nematic-chiral liquid crystal structure / A. Chanishvili, G. Chilaya, D. Sikharulidze // Mol. Cryst. Liq. Cryst.-1991.-Vol. 207, № l.-P. 53-57.

72. Lavrentovich, O. D. Cholesteric liquid crystals: defects and topology / O. D. Lavrentovich, M. Kleman // Lavrentovich, O. D. Chirality in liquid crystals / O. D. Lavrentovich; ed. by H.-S. Kitzerow, Ch. Bahr. - New York: SpringerVerlag, 2001. -Chapt. 5.-P. 115-158.

73. De Vries, HI. Rotatory power and other optical properties of certain liquid crystals / HI. de Vries // Acta Cryst. - 1951. - Vol. 4. - P. 219-226.

74. Toko, Y. Amorphous twisted nematic-liquid-crystal displays fabricated by nonrubbing showing wide and uniform viewing-angle characteristics

accompanying excellent voltage holding ratios / Y. Toko, T. Sugiyama, K. Katoh et al. // J. Appl. Phys. - 1993. - Vol. 74, № 3. - P.2071-2075.

75. Пат. 5453862 US Rubbing-free (chiral) nematic liquid crystal display / Y. Toko, T. Sugiyama, S. Kobayashi (Japan). - 1995. - 10 c.

76. Пат. 5479282 US Liquid crystal display of multi-domain structure / Y. Toko, T. Sygiyama (Japan). - 1995. - 12 c.

77. Пат. 5508832 US Method for producing a multi-domain liquid crystal device / S. Shimada (Japan). - 1996. - 20 c.

78. Пат. 5576862 US Positive orientations of liquid crystal moleculs in a multidomain liquid crystal display cell / T. Sugiyama, Y. Toko, Sh. Kobayaski et al. (Japan). - 1996. - 13 c.

79. Пат. 5579140 US Multiple domain liquid crystal display element and a manufacturing method of the same / M. Yamahara, N. Nagae, M. Okamoto et al. (Japan). - 1996. - 71 c.

80. Aryasova, N. Alignment of nematic liquid crystal on the surface with spatial distribution of easy axis and anchoring energy / N. Aryasova, Yu. Reznikov, V. Reshetnyak et al. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. - 2004. - Vol. 412. - P. 351-359.

81. Yakovlev, D. A. A robust polarization-spectral method for determination of twisted liquid crystal parameters / D. A. Yakovlev, V. G. Chigrinov // J. Appl. Phys.-2007.-Vol. 102, №2.-P. 023510-1-023510-16.

82. Pravdin, A. B. Mapping of optical properties of anisotropic biological tissues / A. B. Pravdin, D. A. Yakovlev, A. V. Spivak et al. // Proc. SPIE. - 2005. - Vol. 5695.-P. 303-310.

83. Spivak, A. V. Single-polarizer method for measurement of polarization characteristics of incoherent backscattering from anisotropic media / A. V. Spivak, A. Drushina, Yu. P. Sinichkin et al. // Proc. SPIE. - 2007. - Vol. 6535. -P. 653601.

84. Спивак, А. В. Система микроскопического поляризационного картографирования двулучепреломляющих биотканей / А. В. Спивак, Ю.

П. Синичкин, Д. А. Яковлев // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине: материалы ежегод. Всерос. науч. школы-семинара, Саратов, 2009. - С. 178-180.

85. Синичкин, Ю. П. / Простые параметрические представления поляризационно-оптических свойств двулучепреломляющих биотканей в рамках методов отражательной поляризационной спектроскопии / Ю. П. Синичкин, А. В. Спивак, Д. А. Яковлев // Опт. Спектр. - 2009. - Т. 107, № 6.-С. 924-935.

86. Спивак А. В. Исследование влияния оптической анизотропии рассеивающих сред на поляризационные характеристики рассеянного света: дис. канд. физ.-мат. наук / А. В. Спивак. - Саратов, 2009. - 190 с.

87. Гудмен, Дж. Введение в Фурье-оптику / Дж. Гудмен. - М.: Мир, 1970. -364 с.

88. Caulfield, Н. J. Optical contrast enhancement in liquid crystal devices by spatial filtering / H. J. Caulfield, R. A. Soref// Appl. Phys. Lett. - 1971. - Vol. 18, № l.-P. 5-6.

89. Шубников, А. В. Основы оптической кристаллографии / А. В. Шубников. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 206 с.

90. Мандель, JI. Оптическая когерентность и квантовая оптика / Л. Манд ель, Э. Вольф. -М.: Наука. Физматлит, 2000. - 896 с.

91. Wolf, Е. Unified theory of coherence and polarization of random electromagnetic beams / E. Wolf// Phys. Lett. A. - 2003. - Vol. 312. - P. 263267.

92. Wolf, E. Correlation-induced changes in the degree of polarization, the degree of coherence, and the spectrum of random electromagnetic beams on propagation / E. Wolf// Opt. Lett. - 2003. - Vol. 28, № 13. - P. 1078-1080.

93. Roychowdhury, H. Determination of the electric cross-spectral density matrix of a random electromagnetic beam / H. Roychowdhury, E. Wolf // Opt. Commun. - 2003. - Vol. 226. - P. 57-60.

94. Shirai, Т. Coherence and polarization of electromagnetic beams modulated by random phase screens and their changes on propagation in free space / T. Shirai, E. Wolf//J. Opt. Soc. Am. A.-2004.-Vol. 21, № 10-P. 1907-1916.

95. Ярив, А. Оптические волны в кристаллах / А. Ярив, П. Юх. - М.: Мир, 1987.-616 с.

96. Аззам, Р. Эллипсометрия и поляризованный свет / Р. Аззам, Н. Башара. -М.: Мир, 1981.-584 с.

97. Яковлев, Д. А. Расчет характеристик пропускания плавно неоднородных анизотропных сред в приближении пренебрежимой малости объемного отражения. III. Аналитическое решение // Опт. Спектр. - 2003. Т. 95, № 6. -С. 1010-1017.

98. Chigrinov, V. LCD optimization and modeling / V. Chigrinov, H. S. Kwok, D. Yakovlev, G. Simonenko, and V. Tsoi // J. of the SID. - 2004. - Vol. 12, № 2. -P. 183-187.

99. Li, J. Infrared refractive indices of liquid crystals / J. Li, S.-T. Wu, S. Brugioni et al. // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 97, № 7. - P. 073501-1-073501-5.

100. Яковлев, Д. А. Расчет характеристик пропускания плавно-неоднородных анизотропных сред в приближении пренебрежимой малости объемного отражения. II. Численные методы / Д. А. Яковлев // Опт. Спектр. - 2003. - Т. 94, № 4. - С. 655-662.

101. Пат. 5068749 US Electronically tunable polarization-independent liquid crystal optical filter / J. S. Patel (N. J.). - 1991. - 6 c.

102. Ren, H. Polarization-independent phase modulation using a polymer-dispersed liquid crystal / H. Ren, Y.-H. Lin, Y. H. Fan et al. // Appl. Phys. Lett. - 2005. - Vol. 86, № 14. - 141110-1-141110-3.

103. Ren, H. Polarization-independent phase modulation of a homeotropic liquid crystal gel / H. Ren, Y.-H. Lin, C.-H. Wen et al. // Appl. Phys. Lett. - 2005. -Vol. 87, № 19. - 191106-1-191106-3.

104. Huang, Y. Polarization-independent & submillisecond response phase modulators using a 90°-twisted dual-frequency liquid crystal / Y. Huang, C.-H. Wen, S.-T. Wu // Appl. Phys. Lett. - 2006. - Vol. 89, № 2. - 021103-1021103-3.

105. Ren, H. In-plane switching liquid crystal gel for polarization independent light switch / H. Ren, Y.-H. Lin, Y. H. Fan et al. // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 96, №7. -P. 3609-3611.

106. Lo, K.-C. Electrically controllable and polarization-independent Fresnel zone plate in a circularly symmetric hybrid-aligned liquid crystal film with a photoconductive polymer layer / K.-C. Lo, J.-D. Wang, C.-R. Lee // Appl. Phys. Lett.-2007.-Vol. 91, № 18.- 181104-1-181104-3.

107. Komanduri, R. K. Polarization-independent modulation for projection displays using small-period LC polarization gratings / R. K. Komanduri, W. M. Jones, Ch. Oh et al. // J. of the SID. - 2007. - Vol. 15, № 8. - P. 589-594.

108. Жидкие кристаллы / под ред. С. И. Жданова. - М.: Химия, 1979. - 328 с.

109. Wang, X.-Y. Brochard-Leger wall in liquid crystals / X.-Y. Wang // Phys. Rev. A. - 1986. - Vol. 34, № 6. - P. 5179-5182.

110. Sun, Z. M. Dynamical characteristics of the Brochard-Leger wall in nematics / Z. M. Sun, X.-Y. Wang // J. Phys. C. - 1988. - Vol. 21, № 22. - P. L771-L775.

111. Tamba, M.-G. Electro-optic characterization of a nematic phase formed by bent core mesogens / M.-G. Tamba, W. Weissflog, A. Eremin et al. // Eur. Phys. J. E - 2007. - Vol. 22, № 1. - P. 85-95.

112. Stieb, A. Alignment inversion walls in nematic liquid crystal layers deformed by an electric fields / A. Stieb, G. Baur, G. Meier // J. Phys. Col. -1975. - Vol. 36. - P. Cl-185—Cl-188.

113. Schiller, P. On the theory of domain walls in planar nematic films / P. Schiller, F. Zeitler // J. Phys. II France. - 1996. - Vol. 6, № 8. - P. 1175-1182.

114. Vella, A. Electric-field-induced deformation dynamics of a single nematic disclination / A. Vella, R. Intartaglia, Ch. Blan et al. // Phys. Rev. E. - 2005. -Vol. 71, № 6. - P. 061705-1-061705-9.