Cholesteric liquid crystal

Кіріспе

Холестерикалық сұйық кристалл дисплейі (ChLCD) - спиральді құрылымды сұйық кристаллдан тұратын дисплей, сондықтан ол хиральды. Холестерикалық сұйық кристалдар хиральды нематикалық сұйық кристалдар деп те аталады. Олар қабаттар бойынша орналасу тәртібімен емес, қабаттар бойынша өзгеріп отыратын директорлық осьпен орналасады. Директор осінің өзгеруі кезеңді сипатқа ие. Бұл өзгерудің кезеңі (толық 360° айналу аяқталған қашықтық) пик, р деп аталады. Бұл пик жарықтың қайтарылатын толқын ұзындығын анықтайды (Браггтың шағылысуы). Технология тұрақты күйлермен сипатталады, яғни фокустық конустық күй (қара күй) және жазық күй (жарық күй). Бұл технологияға негізделген дисплейлер "bistable" деп аталады және ақпаратты сақтау үшін ешқандай қуат қажет емес (нөлдік қуат). ChLCD-нің шағылыстыратын сипаты болғандықтан, бұл дисплейлер күн сәулесінде өте жақсы оқылуы мүмкін. Холестерикалық фазаларды құрайтын қосылыстардың мысалдары гидроксипропил целлюлоза және холестерил бензоат болып табылады. Кейбір компаниялар, мысалы, Chiral Photonics, фотоникалық құрылғылардың негізі ретінде CLC-ді зерттей бастады. АҚШ-тың Kent Displays компаниясы полимерлік тұрақтандырылған холестерикалық сұйық кристалдарды пайдалана отырып, "қуаты жоқ" сұйық кристалл дисплейлерін жасады: олар ChLCD экрандары деп аталады. ХХЛКД экрандарының кемшілігі - олардың жаңарту жылдамдығы, әсіресе төмен температурада. 2009 жылы Кент ChLCD-ді ұялы телефонның бүкіл бетін жабу үшін қолданғанын көрсетті, бұл оған түстерді өзгертуге және электр қуаты тоқтаған кезде де сол түстерді сақтауға мүмкіндік берді. Өнеркәсіптік технологиялар ғылыми-зерттеу институты ChLCD технологиясына негізделген i2R деп аталатын икемді электрондық қағазды әзірледі. ITRI Неміс компаниясы BMG MIS (бұрынғы AEG MIS) түрлі өлшемдер мен қарапайымдылықтағы "Geameleon" ChLCD-ді толық түсті және монохромды етіп жасады. Бұл ChLCD-ді өте кең температуралық жағдайларда, яғни сыртқы жағдайда қолдануға болады. Тіпті өте төмен температурада да ақылға қонымды жаңарту уақытын алу үшін әртүрлі жаңарту нұсқаларын қолдануға болады. Қуатты тұтыну өте аз болғандықтан, бұл технология өзін-өзі қамтамасыз етуде (күн энергиясын қолдану) қолданылады.

A cholesteric liquid crystal display (ChLCD) is a display containing a liquid crystal with a helical structure and which is therefore chiral. Cholesteric liquid crystals are also known as chiral nematic liquid crystals. They organize in layers with no positional ordering within layers, but a director axis which varies with layers. The variation of the director axis tends to be periodic in nature. The period of this variation (the distance over which a full rotation of 360° is completed) is known as the pitch, p. This pitch determines the wavelength of light which is reflected (Bragg reflection). The technology is characterized by stable states i. e. focal conic state (dark state) and planar state (bright state). Displays based on this technology are called “bistable” and don’t need any power to maintain the information (zero power). Because of the reflective nature of the ChLCD, these displays can be perfectly read under sunlight conditions. Examples of compounds known to form cholesteric phases are hydroxypropyl cellulose and cholesteryl benzoate. Some companies, such as Chiral Photonics, have begun to explore CLCs as the basis for photonic devices. A US company, Kent Displays, has developed "no power" Liquid Crystal Displays using Polymer Stabilized Cholesteric Liquid Crystals: these are known as ChLCD screens. A drawback of ChLCD screens is their slow refresh rate, especially at low temperatures. In 2009, Kent demonstrated the use of a ChLCD to cover the entire surface of a mobile phone, allowing it to change colours, and keep that colour even when power is cut off. The Industrial Technology Research Institute has developed a flexible ePaper called i2R based on ChLCD technology. ITRI

The German company BMG MIS (formerly AEG MIS) has developed “Geameleon” ChLCDs full color and monochrome in various sizes and resolutions. These ChLCDs can be used in extremely wide temperature applications i. e. for outdoor application. Various update versions can be applied to achieve a reasonable update time even at very low temperatures. Because of its very low power consumption, this technology is highly preferred to be used in self sustaining applications (solar power applications).