Influence of high order terms in the anchoring energy of nematic liquid crystal : anchoring transitions, application to weak anchorings

Influence des termes d'ordre supérieur dans l'énergie d'ancrage de cristaux liquides nématiques : transitions d'ancrage, application aux ancrages faibles

Luc Faget (1)

1 LPQM - Laboratoire de Photonique Quantique et Moléculaire

This work is part of the development of a bistable nematic display. This new electro-optical device requires a better understanding of the anchoring interactions between a nematic liquid crystal and an alignment layer, in order to reach two properties often contradictory: a weak zenithal anchoring and a strong azimuthal anchoring. Our model for the anchoring energy is based on the first two terms of the Fourier expansion. The optical and electro-optical techniques were used to study very weak anchorings, to observe anchoring transitions, as well as to discuss the validity of the model. Based on this model, the study predicted and showed a new anchoring: the anti-conical anchoring. Ultimately, combining a weak anchoring layer with a strongly anisotropic substrate yields surfaces suitable for the nematic bistable display

Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement de l'afficheur nématique bistable. Ce nouveau dispositif électro-optique nécessite une compréhension plus fine des mécanismes d'ancrage d'un cristal liquide nématique sur une couche d'alignement pour concilier deux propriétés souvent antagonistes : faible ancrage zénithal et fort ancrage azimutal. L'énergie d'ancrage est modélisée ici par son développement en série de Fourier, en se limitant aux deux premiers termes. Les techniques de mesures optiques et électro-optiques utilisées ont permis d'étudier des systèmes présentant des ancrages très faibles, d'observer des transitions d'ancrage, et de discuter les limitations de ce modèle. Cette étude a également mis en évidence un nouveau type d'ancrage prédit par le modèle : l'ancrage anti-conique. Enfin, la combinaison d'une couche d'ancrage faible avec un substrat fortement anisotrope permet d'obtenir une surface fonctionnelle pour l'afficheur nématique bistable.

Mots clés: afficheur bistable; LCD; nématique; ancrage; transition; ancrage conique; ancrage anti-conique

Domaines: Physique [physics]

Luc Faget. Influence des termes d'ordre supérieur dans l'énergie d'ancrage de cristaux liquides nématiques : transitions d'ancrage, application aux ancrages faibles. Physique [physics]. École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00132822⟩