Разработка технологии создания мульти-протокольных стереоочков

Проект «Разработка технологии создания мульти-протокольных стереоочков с быстродействующими низковольтными оптическими затворами для трехмерных устройств отображения информации», выполняемый по Соглашению Минобрнауки с ФИАН №14.604.21.0191 от 26.09.2017 г.

Цель работы – проведение прикладных научных исследований по созданию промышленной технологии изготовления мульти-протокольных стереоочков с быстродействующими низковольтными оптическими затворами на основе разработанных в ФИАН новых жидкокристаллических материалов, c последующей коммерциализацией технологии совместно с Индустриальным партнёром - ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН

Информация о ходе выполнения работ по Соглашению

1 этап (2017 г.)
В ходе выполнения работ 1 этапа по Соглашению № 14.604.21.0191 от 26.09.2017 г. выполнены аналитический обзор современной литературы и патентные исследования по тематике проекта, а также обоснование выбора направления исследований. Показано, что разрабатываемые мультипротокольные стереоочки с оптическими затворами на основе сегнетоэлектрических жидких кристаллов (СЖК), обеспечивающие частоту переключения не менее 600 герц и время включения-выключения оптического отклика не более 0,05 миллисекунды при управляющем напряжении не более 3 вольт, будут являться рекордными по быстродействию и по набору функциональных возможностей среди известных на данный момент технических решений.

Разработаны лабораторные регламенты получения СЖК-композиций, электрооптических ячеек и оптических затворов, изготовленных на основе СЖК с солитонным механизмом переориентации директора при переходе к максвелловскому механизму диссипации энергии. Продукты, полученные согласно данным регламентам, обладают наиболее быстрым электрооптическим откликом (десятки микросекунд) в диапазоне частот модуляции до нескольких килогерц, высоким оптическим контрастом (не менее 200:1) и широким температурным интервалом (около 40 град.) поддержания постоянства двулучепреломления СЖК, что подтверждает их способность к промышленному освоению.
Также разработана методика ориентации СЖК, где в качестве ориентанта выбрана плёнка полиимидного лака АД-9103, натираемая для придания ориентирующих свойств. Методика перспективна для дальнейшей работы по совершенствованию ориентации СЖК и обеспечению равномерного оптического контраста (более 200:1) на всей площади оптического затвора площадью около 20 кв. см с зазором порядка 1,5 ÷1,7 мкм.

Выполнен анализ ожидаемых проблем в технологии изготовления оптических затворов при переходе с используемых в настоящее время нематических жидких кристаллов (НЖК) на СЖК. Оценены возможные риски при переходе на СЖК-технологию и с деланы рекомендации по их минимизации, которые должны быть учтены на следующих этапах работы по проекту.
Проведены исследования по схемотехнике электронного программируемого модуля мульти-протокольных стереоочков. Сделанные предложения соответствуют мировому техническому уровню и тенденциям развития активных стереоочков. Они смогут обеспечить недостижимый для НЖК- оптических затворов диапазон частот переключения (120-600 Гц) и уникальные функциональные возможности, обеспечивающие совместимость (мульти-протокольность) стереоочков по радиочастотному, инфракрасному или видимому каналам со всеми современными типами 3D- дисплеев.