7/25/2019 Lucr 4 Conductie CLPpy

1/4

DAFO Lucrare de laborator nr. 4

Studiul conduciei electrice n celule de cristal lichidcu substraturi de polipirol dopat

Scopul lucrrii: studiul conduciei electrice pentru celule de cristal lichid nematic (CLN) ncare CL este aliniat cu ajutorul unui polimer conductor (polipirol dopat cu ioni) icalcularea sarcinii electrice acumulate n sistem.

Teoria lucrriiSistemul de operare al unui dispozitiv de afiaj cu cristale lichide (LC) se !azeaz"

pe efectul de reorientare controlat" a cristalului lichid din celule standard. #entru realizareaunui astfel de dispozitiv uniformitatea alinierii CL n a!sena c$mpului electric este de oimportan" esenial". #arametrii de orientare (a%a uoar" i ener&ia de ancorare) depind deinteracia moleculelor de CL cu su!stratul de aliniere '. *n particular+ prezena sarcinilor

electrice la interfaa CL,su!strat modific" ener&ia de ancorare i+ n consecin"+ tensiuneade operare a sistemului. in acest motiv utilizarea polimerilor conductori (de e%. polipirol+#p-) ca su!strat de aliniere este o metod" de mare interes. #irolul este unul din cei maifolosii monomeri pentru prepararea materialelor polimerice electroconductoare. vantajelepirolului sunt: accesi!ilitate+ polimerizare simpl" (prin o%idare chimic" sau electrochimic")+conductivitate relativ mare+ sta!ilitate chimic". oparea cu ioni ne&ativi duce la cretereaefectului de orientare asupra CL.

Celula de cristal lichid nematic (CLN) orientat" cu su!straturi depolipirol dopate cu anioni poate fi descris" printr,un circuitechivalent format rezistene i condensatoare (/i&.). R i C

reprezint" rezistena i capacitatea corespunz"toare stratului de CL+Ri i Ci (i0 + 1) sunt rezistena i capacitatea pentru cele dou"su!straturi de polipirol+ iar R2este rezistena nseriat" cu celula destudiat.

/i&.. Circuitul echivalent corespunz"tor celulei de cristal lichid nematic (CLN) cusu!straturi de polipirol (#p-) dopat cu anioni.

Semnalul de tensiune aplicat U (t) este n form" de 3zi&,za&4 cu amplitudini diferite iperioade diferite. Se m"soar" intensitatea curentului I(t) prin celul". 5n /i&. 1 se prezint"&raficul intensit"ii curentului i al tensiunii aplicate pentru dou" celule av$nd &rosimidiferite ale su!straturilor de #p- (62 nm+ respectiv 72 nm) '1. #p- este dopat cu dou" feluride anioni: a) cu perclorat 4ClO 8 !) cu tosilat TSO .

7/25/2019 Lucr 4 Conductie CLPpy

2/4

/i&.1. *ntensitatea curentului prin celula nematic" la aplicarea unei tensiuni electrice de tip 3zi&,za&4(amplitudine 2 9pp+ perioad" 22 s)+ pentru su!straturi #p- de &rosime 62 nm i 72 nm8 (a) ##- dopat cu

perclorat ( 4ClO )8 (!) ##- dopat cu tosilat ( TSO ).

Materiale i aparatur

) Celule umplute cu cristal lichid nematic (de e%. C;+ pentil ciano!ifenil) aliniat cupolipirol (#p-) dopat8 celulele sunt prev"zute cu contacte electrice i conductoare dele&"tur"8 formulele chimice pentru C; i pentru polipirol (#p-) sunt date n /i&.6..

5CB

/i&.6. /ormulele chimice ale C; (pentilciano!ifenil)+ ale polipirolului (#p-) neutru i o%idat i ale anionilorcu care s,a dopat #p-.

1

7/25/2019 Lucr 4 Conductie CLPpy

3/4

/i&. >. Schema unei celule nematice cu su!straturi de polipirol dopat8*

7/25/2019 Lucr 4 Conductie CLPpy

4/4

/i&. 7. CaracteristicaI,U a celulei nematice aliniate cu polipirol dopat8 &rosimeasu!straturilor de #p- este 62nm8 tensiunea electric" aplicat" este de tip 3zi&,za&4 (amplitudine 2 9pp+ perioad" 22 s)8 (a) ##- dopat cu

perclorat ( 4ClO )8 (!) ##- dopat cu tosilat ( TSO ).

, se calculeaz" inte&rala acestui ciclu )+ notat"A+ (pe calea: nal-sisCalculus*nte&rate dinpro&ramul 3=ri&in4)8 ea este direct proporional" cu sarcina electric" acumulat" n sistemulCLND#p-8, se calculeaz" sarcina electric" acumulat" n sistemul CLND#p- folosind formula:

ppVR

TAQ

=

1

unde T0 perioada tensiunii aplicate+ R0 22 B (rezistena de sarcin")+ iar ppV estedu!lul amplitudinii tensiunii aplicate (tensiunea 3peaB,to,peaB4).

Bibliografie

'. N. Eeanu+ Sisteme colorant-cristal licid! "enomene #i$ice #undamentale i aplicaii+(Ed. #olitehnica #ress+ ;ucureti+ 122F)'1. A. tasiei+ C. asc"lu+ N. Eeanu+ G. Aaicopol+ . L. le%e,*onescu+ H#; Sci. ;ull.+series + 70+ F6 (122F)'6. N. Eseanu+ C. ascalu+ A. tasiei+ G. Aaicopol+ #h-s. Lett. 7!+ 1>I (122F).

>