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

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_M correspond à la puissance de torsion hélicoïdale (HTP) et C est la molaire fraction de la dopant chiraux. Basé sur cette notion, divers dopants chiraux qui peut répondre à une variété de stimuli tels que lumière^5,6,7,8,⁹de la chaleur, champ magnétique¹⁰et gaz¹¹ a été développé. Ces propriétés sont potentiellement utiles pour diverses applications telles que les capteurs lasers et^{12 13,14,15} entre autres^16,17,18 .

Récemment, nous avons développé le premier dopant chiraux favorisant l’oxydoréduction ^FcD (Figure 1A)¹⁹ qui pouvez modifier sa valeur d’HTP en réponse aux réactions d’oxydo-réduction. ^FC D est composé d’une unité de ferrocène, qui peut subir réversible redox réactions^20,21,22et un binaphtyle, qui est connu pour la pièce haute HTP valeur²³. Le LC cholestérique dopé au ^FcD, en présence d’un électrolyte, peut changer sa couleur de réflexion au sein de 0,4 s et récupérer ses originaux couleur 2.7 s à la demande de la tension de + 1,5 et 0 V, respectivement. La vitesse de réponse haute et basse tension observée pour le périphérique est sans précédent entre n’importe quel autre appareil LC cholestérique jusqu’ici signalé.

Une des applications importantes de la LCs cholestérique est écrans réfléchissants, dont le taux de consommation énergétique est beaucoup plus faible que les écrans classiques de LC. À cette fin, LCs cholestérique devrait changer sa couleur de réflexion avec des stimuli électriques. Cependant, la plupart des méthodologies précédentes utilise une électrique de couplage entre les stimuli électriques appliquées et les molécules de LC hôte, nécessitant une haute tension plus de 40 V^{24,25,26,27 ,},²⁸. Pour l’utilisation de la dopant électriquement réactif chiral, il y a seulement quelques exemples^29,30 dont nos précédents travaux³¹, qui requiert également la haute tension avec une vitesse de réponse faible. Compte tenu de ces œuvres précédentes, la performance de notre ^FcD-dopé périphérique de LC cholestérique, surtout pour la rapidité de modulation de couleur rapide (0,4 s) et basse tension d’alimentation (1,5 V), est une réalisation novatrice qui peut grandement contribuer au développement d’écrans réfléchissants de prochaine génération. Dans ce protocole détaillé, nous démontrons les procédés de fabrication et les modalités de fonctionnement du prototype cholestériques LC de périphériques d’affichage.