Pantallas para anfitriones invitados, pantallas dicroicas, pantallas de polímeros dispersos
Las pantallas de invitados son similares a las pantallas de cristal líquido más comunes , pero también incluyen polímeros, partículas inorgánicas o tinte dicroico dentro de la matriz de cristal líquido.
En las pantallas de colorantes dicroicos, a medida que la birrefringencia de los cristales líquidos anfitriones cambia de orientación plana a perpendicular, los colorantes huéspedes también cambian de orientación, de orientación absorbente/planar a orientación no absorbente/perpendicular. [1] [2] [3]
A diferencia de las pantallas de cristal líquido TN (Twisted Nematic) o STN (Super Twisted Nematic) comunes , las pantallas del host invitado generalmente se controlan de forma directa y no suelen estar controladas por multiplex .
Además, las pantallas de host huésped suelen requerir voltajes operativos más altos que las pantallas TN o STN. Por ejemplo, la pantalla de cristal líquido disperso en polímero (también llamada pantalla PDLC) suele funcionar con voltajes de entre 4,5 V y 24 V, hasta 100 V. De manera similar, las pantallas de host huésped que contienen colorante dicroico requieren voltajes de entre 4,5 V y 10 V y superiores.
Sin embargo, la pantalla PDLC y muchas pantallas huésped que contienen colorante dicroico, como la pantalla de cambio de fase White-Taylor, no requieren polarizadores , lo que es una ventaja significativa sobre las pantallas TN o STN. Al carecer de polarizadores, estas pantallas suelen tener un contraste menor que las pantallas TN o STN, pero suelen ser legibles a la luz del sol y, por lo general, no tienen retroiluminación y, por lo tanto, no producen reflejos.
Las pantallas sin polarizador permiten dispositivos de bajo costo, ya que el polarizador es uno de los componentes más caros que comprende la pantalla de cristal líquido común.
Al carecer de polarizadores, los sustratos de pantalla del host huésped se pueden fabricar a partir de películas plásticas birrefringentes de bajo costo. Y los sustratos de película plástica permiten economías adicionales, como la fabricación continua R2R (fabricación de rollo a rollo) de las pantallas, con sus economías inherentes en comparación con los procesos de fabricación por lotes.
La fabricación continua de pantallas se describe en las patentes estadounidenses 4.228.574, 4.924.243, 4.094.058 y patentes pendientes.
En algunos casos, la fabricación R2R de las pantallas de los hosts invitados se puede integrar con otros procesos de fabricación de rollo a rollo. Por ejemplo, las máquinas de selección y colocación automatizadas , como una máquina de colocación de placas de circuito rotatorias de MGS o un actuador lineal, el actuador VonWeise, con alimentadores de tubos a granel de MMTF, UICTF, TF, pueden automatizar la colocación de placas de circuitos de controladores y otros componentes.
Los avances en los adhesivos conductores ACA y ACF permiten aún más el ensamblaje automatizado de pantallas.
Los avances recientes en sustratos recubiertos de politiofeno conductor transparente producen electrodos de pantalla que resisten el agrietamiento y la rotura, a diferencia de los conductores transparentes comunes basados en óxido .
Los avances en la litografía de nanoimpresión (NIL) permiten el grabado preciso a escala micro y nanométrica de espaciadores de pantalla, juntas y sellos de borde R2R. Se describen procesos similares a NIL en las patentes de EE. UU. 5.544.582, 5.365.356, 5.268.782, 5.539.5454.720.173, 5.559.621 y patentes pendientes.
El Dr. Ernest Lueder enseña que "...(las películas plásticas recubiertas de SiOx y Ormocer tienen permeabilidades de O2 y H2O) suficientemente bajas para mantener un funcionamiento adecuado de las celdas FLCD más sensibles".
Los sustratos flexibles también permiten una mayor flexibilidad de diseño para el diseñador del producto, lo que permite exhibiciones troqueladas flexibles y adaptables que complementan el diseño general del producto.
La fabricación de pantallas R2R es promovida por la organización sin fines de lucro FlexTech Alliance, la organización sin fines de lucro Organic Electronics Association Archivado el 8 de agosto de 2015 en Wayback Machine y el empaquetado inteligente R2R es promovido por la AIPIA. Actualmente se están realizando investigaciones y desarrollos académicos en el Instituto de Cristal Líquido Glenn H. Brown de la Universidad Estatal de Kent , en el Centro de Pantallas Flexibles de la Universidad Estatal de Arizona, en la Facultad de Óptica y Fotónica CREOL de la Universidad de Florida, en el Centro de Investigación Técnica VTT , en la Universidad de Tohoku, en el Grupo de Cristal Líquido de la Universidad de Hamburgo y en el Instituto de Microelectrónica de Área Grande de la Universidad de Stuttgart .
Las pantallas de los hosts invitados consumen corriente eléctrica mucho más lentamente que los LED (diodos emisores de luz), lo que les otorga una vida útil operativa de varios meses, en comparación con la corta vida útil de los LED que funcionan con baterías.
Las pantallas PDLC se utilizan comúnmente como vidrio de privacidad en hogares, oficinas y vehículos. Las pantallas dicroicas se han investigado ampliamente como aviónica robusta para aeronaves. Tanto las pantallas PDLC como las pantallas dicroicas pueden funcionar como revestimientos animados coloridos para productos de consumo, como globos de mylar y tarjetas de felicitación.
Las pantallas para huéspedes suelen estar compuestas por cristales líquidos, aditivos poliméricos o inorgánicos, agentes de torsión y, opcionalmente, colorantes dicroicos. Merck (Alemania), Yangcheng Smiling (China) y Phentex Corporation (Estados Unidos, China) distribuyen cristales líquidos. Yamamoto Chemicals distribuye colorantes dicroicos. Polytronix (Estados Unidos, Taiwán, China) fabrica pantallas, DreamGlass Group (Eslovaquia), Shenzhen Santech (China), PPI (Estados Unidos), Vitswell (China), Transicoil (Estados Unidos) y muchos otros.
Lectura adicional:
Procesos de impresión para la fabricación sin vacío de células de cristal líquido con sustratos plásticos M. Randler, E. Lueder, V. Frey, J. Brill, M. Muecke, Universidad de Stuttgart, Labor fuer Bildschirmtechnik, publicado por la Society for Information Display, Digest of Technical Proceedings.
Dispersiones de cristales líquidos Serie Cristales líquidos, V0L 1 Volumen 1 de la Serie sobre avances en matemáticas para ciencias aplicadas Serie sobre cristales líquidos Editor Paul S. Drzaic Editorial World Scientific, 1995 ISBN 9810217455 , 9789810217457 Dispersiones de cristales líquidos
Pantallas de cristal líquido: esquemas de direccionamiento y efectos electroópticos, por Ernst Lueder, Wiley, 2010, Capítulo 21 y Capítulo 22, Impresión de capas para celdas LC y en Google Books.
Pantallas planas flexibles, editado por Gregory Crawford, Wiley, 2005 y Google Books. Consulte el capítulo Tecnología de capa de barrera para pantallas flexibles y el capítulo Fabricación de pantallas flexibles en rollo a rollo
Cristales líquidos: aplicaciones y usos, volúmenes 1-3, editado por Birenda Bahadur, World Scientific, 1992. Capítulo 11 Pantallas de cristal líquido dicroico y Google Books.
Pantallas de cristal líquido reflectantes, por Shin-Tson Wu, Deng-Ke Yang, Wiley, 2001, Capítulo 6 y Google Books.
Cristales líquidos en geometrías complejas: formados por polímeros y redes porosas, editado por GP Crawford, S Zumer, CRC Press, 1996.
Sustratos de polímeros conductores para pantallas de cristal líquido de plástico