Инженеры по оптоэлектронике из Китая изготовили специальный жидкокристаллический дисплей (LCD), который является тонким, гибким, легким и жестким. При этом ежедневная газета может быть загружена на этот гибкий дисплей, а новости могут также быстро обновляться, как и в интернет изданиях.
Это похоже на что-то из будущего, но ученые оценили, что стоимость производства подобного экрана будет не высока, примерно 5 долларов за 5-дюймовый экран. Новый перезаписываемый LCD-дизайн был представлен в свежем номере научного журнала Applied Physics Letters.
Команда разработчиков сумела создать такой тип гибких и прочных LCD-дисплеев благодаря концентрации на двух приоритетных направлениях работы – во-первых, на улучшении свойств текущих переписываемых LCD-дисплеев, а во-вторых на использовании специальных прокладок, создающих пространство между слоями пластика и стекла.
Переписываемые LCD-панели представляют собой специально доработанные виды этой технологии, где слои передачи пикселей покрываются специальной оболочкой, которая переназначает присутствие поляризованного света и таким образом позволяет пикселям двигаться быстрее и в разных паттернах. Это устраняет необходимость в традиционных электродах, уменьшает объем конструкции и позволяет уменьшить толщину пластин. Следовательно, перезаписываемые LCD-дисплеи тоньше, чем традиционные ЖК-дисплеи. Дисплеи, толщиной менее 0,0005 м, могут быть изготовлены из гибкого пластика и весить всего несколько граммов. «Это только немного толще бумаги», – сказал Цзятун Сан, со-автор работы из университета Дунхуа в Китае.
Оптические, перезаписываемые LCD-дисплеи долговечны и дешевы в производстве из-за их простой структуры. Кроме того, как электронный экран в электронной книге, им требуется энергия только для переключения отображаемых изображений или текста. Эксплуатационные расходы очень не большие, потому что новые LCD-дисплеи не нуждаются в питании для поддержания изображения, после того как оно будет воспроизведено на экране.
Второе новшество включает прокладки, которые разделяют пластиковые и стеклянные пластины. «Мы помещаем распорки между слоями стекла, чтобы поддерживать однородность слоя жидкого кристалла», – сказал Сан. Распорки используются во всех LCD-дисплеях для определения толщины жидкого кристалла. Для хорошей контрастности, времени отклика и угла обзора требуется постоянная толщина. Однако, когда пластины изгибаются, жидкий кристалл выталкивается со своего места, поэтому изменения в конструкции прокладки являются критическими для предотвращения чрезмерного перемещения жидкого кристалла в гибких LCD-дисплеях.
Разработка гибкой конструкции, которая преодолевает этот барьер, оказалась сложной задачей.
Исследователи попробовали три разных прокладки и обнаружили, что сетчатая вставка препятствовала вытеканию жидкого кристалла при деформации. Это нововведение позволило им создать первый гибкий оптический, перезаписываемый LCD-дисплей.
Дополнительная инновация состояла в улучшение цветопередачи. Ученые сообщают, что до этого исследования перезаписываемые LCD-дисплеи отображали только два цвета. Теперь новый перезаписываемый LCD-дисплей одновременно отображает три основных цвета. Они достигли этого, разместив за LCD-дисплеем особый тип жидкого кристалла, который отражал красный, синий и зеленый. Чтобы сделать этот дисплей коммерческим продуктом, Сан хочет улучшить разрешение гибкого перезаписываемого LCD-дисплея.
«Теперь у нас есть три цвета, но для передачи полного цвета для глаз человека, нам нужно сделать пиксели очень маленькими», – сказал Сан.
