전기 화학 Cholesteric 액체 결정 장치를 신속 하 고 낮은 전압 색깔 변조에 대 한

요약

반사 cholesteric 액체 크리스탈 디스플레이 장치를 포함 하는 산화 환 원 반응 키 랄도 펀트 신속 하 고 저전압 동작이 표시의 제조에 대 한 프로토콜.

초록

활성 구성 요소로 cholesteric 액정 (LC)를 포함 하는 프로토 타입 반사 디스플레이 장치를 조작 하는 방법을 설명 합니다. Cholesteric LC는 nematic 액정 4'-pentyloxy-4-cyanobiphenyl (5OCB), 산화 환 원 반응 키 랄도 펀트 (^FcD), 및 지원 전해질 1-에틸-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (EMIm OTf)의 구성 됩니다. 가장 중요 한 구성 요소는 ^FcD. 이 분자는 산화 환 원 반응에 대 한 응답에서의 헬리컬 왜곡 전력 (HTP) 값을 변경합니다. 따라서, 현장에서 전기 화학적 산화 환 원 반응을 LC 혼합물에 전기 자극에 대 한 응답에서의 반사 색상을 변경 하려면 장치에 대 한 허용. LC 혼합물에 도입 되었다, 모 세관 작용에 의해 샌드위치 형 이토 유리 셀 패턴된 인듐 주석 산화물 (ITO) 전극으로 두 개의 유리 슬라이드 구성 중 하나는 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-공동코팅 했다-폴 리 (에틸렌 글리콜) 과염소산염 (PEDOT⁺)와 첨가. 1.5 V의 응용 프로그램에 따라 소자의 반사 색 블루에서 변경 (467 nm) 녹색 (485 nm) 0.4 s. 후속 0 V의 응용 프로그램 만든 2.7에서 원래 파란색 복구 장치 s. 이 장치는 그것의 가장 빠른 전기 응답 특징 고 간에 낮은 동작 전압 이전 cholesteric 액정 장치에 보고 된. 이 장치는 낮은 에너지 소비 속도와 다음 세대 반사 디스플레이의 개발에 대 한 길을 닦은 수 있습니다.

서론

Cholesteric 액정 (LCs) 그들의 내부 헬리컬 분자 배열^1,2,,34인 밝은 반사 색상을 전시 알려져 있습니다. 반사 파장 λ P 와 평균 굴절 색인 n 는 액정의 헬리컬 피치에 의해 결정 됩니다 (λ = nP). 이러한 LCs 랄도 핑에 의해 생성 될 수 있습니다 화합물 (랄 dopants) nematic LCs와 그것의 헬리컬 피치 P 방정식에 의해 정의 됩니다 1/β_MC, β_M 는 헬리컬 왜곡 전력 (HTP) = C 는 모 랄은 키 랄도 펀트 분수 이 개념, 다양 한 라이트^5,6,,78, 열⁹,

프로토콜

1입니다. cholesteric 액정 혼합물의 준비

1. 깨끗 한 10ml 유리 약 병에 5OCB의 84.6 mg와 ^FcD¹⁹ (3.1 mol %5OCB)의 5.922 mg을 추가 합니다.
2. 새로운 깨끗 한 10ml 유리 약 병에 12.9 mg EMIm OTf와 dichloromethane (채널₂Cl₂) 10 mL를 추가 하 고 잘 혼합. 2.1 mL EMIm OTf 솔루션의 5OCB 및 ^FcD에 전송-유리 작은 유리병을 포함 하. 부드럽게 흔들어 잘 혼합 하는 모든 구성 요소를 유리병.
3. 알루미늄 호 일 유리 유리병을 커버 하 고 상단에 여러 개의 구멍을 만들.
4. 위의 채널₂Cl₂ 솔루션 5OCB, ^FcD (3.1 mol %5OCB ~)와 EMIm OTf (5OCB 3.0 mol %)는 통풍이 잘되는 후드에서 80 ° C에 포함 된 열. 60 분 후 채널₂Cl₂ 의 대부분은 ....

결과

사진, 투과율 스펙트럼, 시간 종속 투과율 변경 프로필 510에 nm는 ^FcD포함 된 LC 장치에 대 한 수집-도 핑된 (3.1 mol %) EMIm OTf (3.0 mol %) 존재 cholesteric 액정 0에서 37 ° c.에 1.5 V 사이의 전압 응용 프로그램 주기 동안

^FcD (3.1 mol %), EMIm OTf (3.0 mol %)를 포함 하는 LC 혼합물 5OCB 전시 cholesteric mesophase 46.8 ° C에 냉각에 3.2 ° C와 4.8 ° C에 난방 차동 스캐닝 열 량 측정 (DSC) 측정에 의해 확인에 49.7 ° C에서 (스캔 속도:.......

토론

ITO 전극 (그림 1C) 상단에 1.5 V의 응용 프로그램, 시 ^FcD ^FcD⁺를 생성 하는 산화 반응을 겪 습. 헬리컬 트위스트 권력의 ^FcD⁺ (101 µ m^-1, 그림 1B)은 ^FcD (116 µ m^-1,

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
1-Ethyl-3-methylimidazolium Trifluoromethanesulfonate, 98%	TCI	E0494
4-Cyano-4'-pentyloxybiphenyl, 98%	TCI	C1551
다이아몬드 팁 유리 절단기	AS	ONE 6-539-05
디클로로메탄, 99.5%	KANTO CHEMICAL	10158-2B	HPLC 등급
시차 주사 열량계	메틀러 TOLEDO	DSC 1
디지털 현미경	KEYENCE	VHX-5000
Extran MA01	Merck	107555
완전히 ITO 코팅 유리판			Costum 주문, 저항: ~30Ω
유리 구슬	Thermo Fisher Scientific	9005	5 ± 0.3 μ m
직경 핫 스테이지	INSTEC	mK1000
ITO 패턴 유리 플레이트			Costum 주문, 저항 : ~ 30 Ω
오일 로터리 진공 펌프	SATO VAC	TSW-150	압력 : ~ 5 Pa
광학 접착제		Noland NOA81
Poly (3,4- 에틸렌 디옥시 티오펜), 비스 폴리 (에틸렌 글리콜), 라 우릴 말단	Sigma Aldrich		687316 0.7 wt % (니트로 메탄의 분산)
Potentiostat	TOHO TECHNICAL RESEARCH	PS-08
마찰기	EHC	MRJ-100S
분광광도계	JASCO	V-670 UV/VIS/NIR
스핀 코팅기	MIKASA	1H-D7
초순수	Merck	Milli-Q Integral 3
초음파 bath	AS ONE	ASU-2	전원: 40W
초음파 납땜	KURODA TECHNO	SUNBONDER USM-IV
UV 램프	AS ONE	SLUV-4	전원: 4W