Un dispositif de cristallin Liquid cholestérique électrochimique pour la Modulation de la couleur rapide et à basse tension

Résumé

Un protocole de fabrication d’un dispositif affichage cristallin liquide cholestérique réflectif contenant un dopant chiraux favorisant l’oxydo-réduction, permettant un fonctionnement rapide et basse tension est présenté.

Résumé

Nous démontrons un procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage réflectif prototype contenant des cristaux liquides cholestériques (LC) comme une composante active. Le LC cholestérique regroupe un nématique LC 4'-pentyloxy-4-cyanobiphenyl (5OCB), dopant chiraux favorisant l’oxydo-réduction (^FcD) et un prise en charge électrolyte 1-éthyl-3-méthylimidazolium trifluorométhanesulfonate (EMIm-OTf). La composante la plus importante est ^FcD. Cette molécule modifie sa valeur de puissance (HTP) torsion hélicoïdale en réponse aux réactions d’oxydo-réduction. Par conséquent, réactions redox électrochimiques in situ dans le mélange de LC permettent l’appareil changer sa couleur de réflexion en réponse à des stimuli électriques. Le mélange de LC a été introduit, par une action capillaire, dans une cellule verre de ITO type sandwich composée de deux lames de verre avec électrodes de motifs d’indium de d’oxyde d’étain (ITO), dont un a été recouvert de poly(3,4-ethylenedioxythiophene) -co-poly (éthylène glycol) dopé au perchlorate (PEDOT⁺). À la demande de + 1,5 V, la couleur de réflexion de l’appareil changé du bleu (467 nm) au vert (485 nm) à 0,4 s. ultérieure demande de 0 V fait l’appareil récupérer la couleur d’origine bleue 2.7 s. Cet appareil est caractérisé par sa réponse électrique la plus rapide et plus basse tension parmi tout signalé auparavant cholestérique appareil LC. Ce dispositif pourrait ouvrir la voie pour le développement de la prochaine affiche réfléchissant de génération avec les taux de consommation d’énergie faible.

Introduction

Les cristaux liquides cholestériques (LCs) sont connus pour exposer les couleurs de réflexion lumineuse en raison de leurs arrangements moléculaires hélicoïdale interne^1,2,3,4. La réflexion de longueur d’onde λ est déterminée par la hauteur hélicoïdale P et la moyenne réfraction indice n du code du travail (λ = nP). Ces LCs peut être généré par dopage chiral composés (chirales dopants) à nématique LCs et sa hauteur hélicoïdale est définie par l’équation P = 1/β_MC, où β....

Protocole

1. préparation de la bouillie de LC cholestérique

1. Ajouter 84,6 de 5OCB et 5,922 mg de ^FcD¹⁹ (3,1 % de mol de 5OCB) dans un flacon de verre propre de 10 mL.
2. Ajouter 12,9 mg de EMIm-OTf et 10 mL de dichlorométhane (CH₂Cl₂) dans un nouveau flacon de verre propre de 10 mL et bien mélanger. Transférer 2,1 mL de la solution de l’EMIm-la FTO dans les 5OCB - et ^FcD-contenant des fioles en verre. Agiter doucement le flacon pour laisser tous les composants bien mélanger.
3. Couvrir le flacon en verre avec une feuille d’aluminium et f....

Résultats

Photographies, les spectres de transmittance et facteur de transmission dépendant de temps changent des profils à 510 nm sont collectées pour le dispositif de LC contenant ^cfD-dopé (3,1 mol%) LC cholestérique en présence de l’EMIm-OTf (3,0 mol %) pendant les cycles d’application de tension comprise entre 0 et + 1,5 V à 37 ° C.

Le mélange de LC ^Fc

Discussion

À la demande de + 1,5 V vers le haut électrode ITO (Figure 1C), ^FcD subit une réaction d’oxydation pour générer des ^FcD⁺. Comme la puissance de torsion hélicoïdale de ^FcD⁺ (101 µm^-1, Figure 1B) est infér.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
1-Ethyl-3-méthylimidazolium Trifluorométhanesulfonate, 98 %	TCI	E0494
4-Cyano-4'-pentyloxybiphényle, 98 %	TCI	C1551
Coupe-verre à pointe diamantée	AS ONE	6-539-05
Dichlorométhane, 99,5	KANTO CHEMICAL	10158-2B
Calorimètre différentiel à balayage	METTLER Microscope numérique TOLEDO	DSC 1
;	KEYENCE	VHX-5000
Extran MA01	Merck	107555
		de verre entièrement revêtue d’ITO	Commande de costume, Résistance : ~30&Omega ;
Perles de verre	Thermo Fisher Scientific	9005	5 ± ; 0.3 &mu ; m de diamètre
Platine chaude	INSTEC	mK1000
		de verre à motif ITO	Ordre des costumes, Résistance : ~30&Omega ;
Pompe à vide rotative à huile	SATO VAC	TSW-150	Pression : ~5 Pa
Adhésif optique	Noland	NOA81
Poly(3,4-éthylènedioxythiophène), bis-poly(éthylèneglycol), lauryl terminé	Sigma Aldrich	687316	0,7 % en poids (dispersion dans le nitrométhane)
Potentiostat	TOHO TECHNICAL RESEARCH	PS-08
Machine à frotter	EHC	Spectrophotomètre MRJ-100S
	JASCO	V-670 UV/VIS/NIR
Spin coater	MIKASA	1H-D7
Eau ultrapure	Merck  ;	Milli-Q Integral 3
Bain à ultrasons	AS ONE	ASU-2	Puissance : 40 W
SOUDURE PAR ULTRASONS	KURODA TECHNO	SUNBONDER USM-IV
LAMPE UV	AS ONE	SLUV-4	Puissance : 4 W

 % de qualité HPLC Plaque Plaque