Study of the properties of liquid crystals and their mixture for use in displays

W niniejszej pracy wykonano komplementarne badania właściwości fizycznych dwóch związków ciekłokrystalicznych z szeregu homologicznego 3XOmR oraz ich mieszaniny o składzie eutektycznym. Pomiary miały na celu określenie ich przydatności do produkcji wyświetlaczy ciekłokrystalicznych (LCD), działających w oparciu o ferroelektryczną fazę smektyczną. Tego typu LCD zapewniają lepszą jakość wyświetlanego obrazu w stosunku do powszechnych obecnie LCD opartych na nematycznych ciekłych kryształach. Wszystkie badane związki posiadały fazę ferroelektryczną w szerokim zakresie temperatury. Obserwacja tekstur oraz pomiary kalorymetryczne pozwoliły określić sekwencję fazową. Stosując zmienne pole elektryczne zmierzono spontaniczną polaryzację, czasy przełączania oraz kąt pochylenia molekuł. Natomiast informacje o dynamice molekuł otrzymano na podstawie widm dielektrycznych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że najlepszymi parametrami charakteryzuje się mieszanina, jednak zakres temperaturowy występowania fazy ferroelektrycznej jest zbyt wysoki. Dlatego może być ona jedynie składnikiem mieszaniny wieloskładnikowej o potencjalnych zastosowaniach w LCD.In this work physical properties of two liquid crystalline compounds and their eutectic mixture have been studied by complementary methods. Measurements were done to determine their suitability for the production of liquid crystal display (LCD), based on ferroelectric liquid crystalline phase. This type of LCD provide better image quality compared to the currently common LCD based on the nematic liquid crystals. All studied substances exhibit ferroelectric phase in a wide temperature range. Texture observations and DSC measurements allowed to determine the phase sequences. By applying an electric field spontaneous polarization, switching time and tilt angle were measured. Information about the dynamics of molecules in the ferroelectric phase was obtained from dielectric spectroscopy. It was found that the best parameters for application exhibits eutectic mixture, but the temperature range of the ferroelectric phase is too high. Therefore, it may be only a component of the multicomponent mixture of potential applications in LCD