бЫтравлйвают Места, которые не покрыты никелем. Никелевое покрытие определяет точные очертания узора слоя, при этом бронза служит механической основой маски (рис. 4.5). При напылении вещества через свободную металлическую маску осаждается слой, конфигурация которого соответствует конфигурации ее свободных мест.

При изготовлении пленочных электродов ЖКИ масочным методом наиболее часто применяются следующие варианты: нанесение электропроводящего прозрачного слоя с помощью контактной маски, а контактных площадок - с помощью металлических съемных масок; получение конфигурации всех электродных слоев ЖКИ с помощью съемных масок, .

4.3. МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ НАПРАВЛЕННОЙ ОРИЕНТАЦИИ

Для ЖК устройств отображения информации требуются тонкие, однородно-ориентированные слои ЖК, что является необходимым условием для достижения высокого контраста и качества изображения. Постоянство ориентации определяет длительность срока службы ЖК устройств. Технология создания однородной ориентации ЖК должна быть простой и воспроизводимой, а постоянство ориентации необходимо для обеспечения длительного срока службы индикаторного устройства.

Чтобы довести до максимума коэффициент контрастности индикаторного устройства, необходимо, чтобы ориентация (направленность) директора L была одинаковой по всему объему ЖК, независимо от того, подается или не подается напряжение. Единичный вектор L показывает среднюю ориентацию длинной молекулярной оси в любой данной области потока ЖК.

Для образования однородно-ориентированных тонкопленочных слоев ЖК проводится определенная обработка внутренней поверхности подложек ЖКИ, при которой эта поверхность начинает оказывать ориентирующее действие на молекулы ЖК. Известны различные способы обработки: химическая очистка или травление, натирание [4.24-4.26], механическая, полировка [4.27], шлифовка [4.28], процарапывание или другой вид деформации поверхности [4.29, 4.30], а также нанесение на поверхность подложки органических и неорганических тонких пленок [4.31].

Для получения однородной ориентации молекул ЖК в устройстве ЖК образуют плотную систему параллельных бороздок на поверхностях устройства, которые прилегают к тонкому слою ЖК. Для этой цели на поверхностях пластин подложек, покрытых электродными рисунками, осаждают изолирующий, гомогенный и мягкий слой [4.32]. Затем на этом слое образуют систему бороздок рифлением, бомбардировкой частицами или с помощью оптических средств. Предусматривается выполнение очень тонкого гравирования канавок, имеющих ширину порядка одного микрометра посредством электронного маскирующего устройства с использованием сред, чувствительных к воздействию электронов, например полиметилметакрилата и поливинилсилоксана [4.33].

Нормальную (гомеотропную) ориентацию ЖК можно получить за счет очень тщательной очистки подложек обработкой их кислотой (например, после 20 мин выдержки в концентрированной азотной кислоте, промывки и сушки). Цохер [4.34] утверждает, что однородную параллельную (roMoreHHjeo) ориентацию молекул ЖК можно получить в результате натирания поверхности ячейки в одном направлении. Для достижения однородного параллельного ориентирования используются различные материалы, такие как: бумага, ткань, хлопчато-шерстяные ткани, кожа, гигроскопическая вата или марля и др.

Для объяснения получаемых ориентации предлагаются различные физические модели, но прямое экспериментальное доказательство не найдено. Например, Шателен [4.35] предполагает, что параллельная ориентация, достигаемая натиранием поверхности подложки, создается в результате осаждения адсорбированного слоя жирных примесей, которые ориентируют молекулы нематического ЖК за счет дипольного взаимодействия, а также при механической деформации поверхности, приводящей к наблюдаемому выравниванию.

Методы создания определенной ориентации слоев ЖК химической или механической обработкой стеклянных подложек отвечают требованиям приготовления ЖК ячеек для физических экспериментов. Для производства надежных ЖК устройств отображения информации требуется более совершенный технологический процесс получения воспроизводимой и устойчивой ориентации

взаимодействия ЖК с поверхностью подложек. Ориентирующий эффект можно создать путем обработки поверхности или внесения в ЖК органической поверхностно-активной добавки химического вещества, которое адсорбируется поверхностью подложки или изменяет со-отнощение энергии в пограничном слое на поверхности раздела подложка - ЖК [4.36].

Добавки определенных поверхностно-активных веществ, таких как: третичные амины, четвертичные соли аммония, и соли пиридина - обеспечивают нормальную ориентацию ЖК [4.37, 4.38].

Так, нормальную (гомеотропную) ориентацию слоев нематического жидкого кристалла МББА можно получить при добавке к нему небольших количеств (0,5%) полиамидной смолы [4.39, 4.40] или от 0,2 до 2,5%) гек-садецилтриметиламмоний бромида [4.41], или до 0,5% октадемицилмалониевой кислоты [4.42], а также лецитина или других аналогичных веществ. Ориентирующий эффект объясняют преимущественной адсорбцией монослоя полярных молекул этих веществ на поверхностях подложек таким образом, что длинные алкильные (гек-садецильные) цепочки располагаются вертикально и тогда межмолекуляные силы заставляют молекулы ЖК ориентироваться параллельно цепочкам, и следовательно, нормально к поверхности подложки ЖКИ.

Следует учитывать, что одно и то же органическое поверхностпо-активное вещество оказывает различное ориентирующее действие па разные ЖК и виды подложек. Ориентирующий эффект определяется химической структурой вещества добавки, подложки и ЖК- Для получения нормальной ориентации ЖК можно не добавлять эти вещества в ЖК, а наносить непосредственно на поверхность подложки разбаБленный раствор их в летучем растворителе, например, вещества, содержащие фтор [4.43, 4.44].

Известно, что такие адсорбированные монослои могут изменяться с течением времени, а это приводит к ухудшению ориентированного монослоя ЖК. При этом монослои ЖК не стабильны во времени за счет того, что эти покрытия взаимодействуют с молекулами примесей, растворенных в ЖК, а также с молекулами самого ЖК. Следовательно, необходимо применять такие материалы, которые не только оказывают ориентирующее действие на молекулы ЖК, но и постоянно связаны с подложкой.