Untersuchung der molekularen Anordnung in einem Flüssigkristall

Moleküle in einem Flüssigkristall-Polymerfilm ordnen sich in einer bestimmten Ausrichtung abhängig von der Art der Produktionsmethode des Films an. Da sich die Eigenschaften des Flüssigkristalls gemäß der Anordnung ändern können, ist das detailierte Verständnis für die Molekülorganisation in Flüssigkristallen entsprechend wichtig.

Die Abbildungen 1(a) und 1(b) zeigen ein Röntgenbeugungsprofil in Maschinenlaufrichtung ('machine direction', MD) und in Querrichtung ('transverse direction', TD) für zwei Proben unterschiedlicher Prozessmethoden (T-die-Methode und Inflation-Molding-Methode). Abbildung 1(c) zeigt die Intensitätsverteilung am Ultima IV, dem Mehrzwecksystem für Röntgendiffraktometrie von Rigaku, wobei die Probe in einer Ebene mit dem Beugungspeak bei 2θ = 20° rotiert wird. Dabei ist ersichtlich, dass die Dünnschichtprobe, welche mittels der T-die-Methode gebildet wurde, eine anisotrope Intensitätsverteilung in Ebenenrichtung der Probe mit starker Beugungsintensitäten in MD aufzeigt. Dies bedeutet, dass zahlenmäßig viele Moleküle des vermessenen Flüssigkristalls in MD-Richtung ausgerichtet sind.

X-ray diffraction profiles

Figure 1a

machine direction (MD)
Abbildung 1b

Wenn darüberhinaus die Ergebnisse der 'Rocking Curve" Messungen und der Messungen der Polfiguren kombiniert werden, ist vorstellbar, dass die Anordnung der Moleküle im Flüssigkristall (gebildet mittels T-die-Methode) der Abbildung rechts entspricht. Andererseits ist die Anordnung der Moleküle im Flüssigkristall, gebildet entsprechend der Inflation-Molding-Methode, eher willkürlich in alle Richtungen.

  • Wenn die Probe von der oberen Probenebene betrachtet wird, ordnen sich viele Komponenten gemäß MD an.
  • Wenn die Probe senkrecht zur TD des Probenquerschnitts betrachtet wird, sind viele Komponenten parallel zur Probenoberfläche angeordnet.

Das Ultima IV repräsentiert das modernste Vielzweck-Röntgendiffraktometersystem (XRD) auf dem Markt. Mittels Rigakus patentierter Technologie der Cross Beam Optik (Querstrahloptik, CBO) für permanent befestigte, stets ausgerichtete und frei wählbare parallel/fokussierende Geometrien, kann das Ultima IV Röntgendiffraktometer vielfältige Messungen verrichten....und das besonders schnell. Read more...