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膽固醇顯示技術及其發(fā)展
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膽固醇顯示技術及其發(fā)展  2012/3/1
膽固醇液晶顯示(CholestericLiquidCrystalDisplay)是種非傳統(tǒng)的顯示技術,即使移除控制板的供電,影像仍會保留在顯示器上。它的影像可媲美在紙上閱讀,功能包括高對比、視角寬闊、高反映度及在日光下仍維持極高的可讀性,此外產品還具有雙穩(wěn)態(tài)特征、能耗低的特質。膽固醇液晶使用的材料結構類似于膽固醇分子,因此而得名。除了純粹的膽固醇液晶,延伸材料還有添加旋光劑的向列型液晶,或是添加膽固醇液晶分子的向列型液晶,添加了
膽固醇液晶顯示(Cholesteric Liquid Crystal Display)是種非傳統(tǒng)的顯示技術,即使移除控制板的供電,影像仍會保留在顯示器上。它的影像可媲美在紙上閱讀,功能包括高對比、視角寬闊、高反映度及在日光下仍維持極高的可讀性,此外產品還具有雙穩(wěn)態(tài)特征、能耗低的特質。
    
膽固醇液晶使用的材料結構類似于膽固醇分子,因此而得名。除了純粹的膽固醇液晶,延伸材料還有添加旋光劑的向列型液晶,或是添加膽固醇液晶分子的向列型液晶,添加了材料的液晶具有不同的波長和光電特性。向列型液晶在添加了旋光劑之后,液晶材料就會產生螺旋結構。將膽固醇液晶至于兩片水平的基板中,在不施加電場配向的情況下,膽固醇液晶會傾向成平面螺旋型排列,在符合特定光波長的反射情況下,即可反射出具有色彩的光線,或者是呈現(xiàn)透明狀態(tài)。膽固醇液晶可以達到雙穩(wěn)態(tài)效應,方式有兩種:一種是表面安定型(SurfaceStabilized Cholesteric Texture,SSCT);另一種則是高分子安定型(polymerstabilized cholesteric Texture,PSCT),這兩項技術都是近年來相當熱門的膽固醇液晶顯示技術之一。
    
膽固醇液晶顯示器的工作原理是:在組成組件上,與一般被動驅動液晶一樣包含了上下基板、間隙子以及黑色吸收材質,其中上下基板材質可為玻璃或塑料基板,除了包含被動驅動電極以及配向層以外,為了達到良好的反射效果,間隙子的大小約為螺距的6—8倍左右。
    
一、 表面安定型膽固醇顯示技術(PSCT)
   
PSCT技術最先由美國肯特大學提出。此技術利用了添加少數(shù)高分子單體以達到穩(wěn)定平面螺旋型或垂直螺旋型的顯示效果。在材料選擇上,初期采用的是單官能基或雙官能基壓克力或環(huán)氧基高分子單體,隨后研發(fā)了同時具有雙官能基以及液晶相的高分子單體。具有液晶相的高分子單體具有一定優(yōu)勢:一是可以減少原有液晶相的變化;二是由于光聚合反應,可以達到穩(wěn)定液晶的配向效果。由于具有液晶分子應有的化學架構,在作用力上,就比傳統(tǒng)的高分子單體有效許多,不需添加太多材料,即可有效作用。PSCT技術有對比低、功耗較高以及反應時間較長的缺點,但具有機械強固特性,適用于柔性顯示器的應用。
    
PSCT技術包含了兩種模式,一種為普通模式,另一種則是反轉模式。普通模式主要是將垂直螺旋行狀態(tài)穩(wěn)定的保存在0伏特的電壓之下,在制作方法上,則是將液晶、旋光劑、光起始劑與高分子單體依特定比例混合,并使用未經表面處理過的ITO基板,灌入ITO基板之后,先施加電場使其維持于垂直排列狀態(tài),再以紫外光照射,利用高分子單體與液晶之間的作用力,來達到穩(wěn)定液晶的效果。
    
而反轉模式與普通模式類似,不同的是在基板上還要另外加入聚亞酰胺(polyimide),并且需要經過摩擦配向,之后在未施加電場的情形之下直接使用紫外光照射,紫外光的強度必須比普通模式弱,而照射時間也必須加長。
    
二、高分子安定型膽固醇顯示
    
至于SSCT表面安定型液晶,目前被采用于電子書當中,主要技術提供者為TW碧悠公司。這項技術主要是利用改變顯示器基板的表面特性來達到改進顯示質量與效果的目的。由于膽固醇液晶的螺距太長時,將會失去雙穩(wěn)態(tài)的效果,一般應用于膽固醇液晶的垂直螺旋型液晶分子結構,其活化能太高,無法在不施加電場的情況下維持雙穩(wěn)態(tài),因此在不改變液晶成分的前提之下,利用改變基板表面的處理流程,來達到提供液晶穩(wěn)定狀態(tài)的目的。而在這方面的基板制程上,有粗糙表面(RoughSurface)、垂直配向(HomeotropicAnchoringSurface)以及弱水平配向(WeakHomeotropicAnchoringSurface)等。
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