연구원이 종이처럼 엷은 유연성 광통제 소거가능 액정 스크린을 전시
중국의 광전기사가 한가지 특수한 액정디스플레이(LCD)를 제조했는데 종이처럼 엷고 유연하고 튼튼하다. 신문의 내용을 유연성 초박형 디스플레이에 다운로드하고 매일 실시간 갱신을 할 수 있다. 얼핏 들어보면 마치도 미래의 일 같지만 과학자들은 이러한 디스플레이 생산원가가 저렴하기로 12.7cm 디스플레이 원가가 5달러(31위안 인민폐)에 불과할 것으로 추측하고 있다. 미국‘응용물리학 레터스(Applied Physics Letters)’반월간이 이번주에 이러한 신형 광통제 소거가능 LCD 설계를 보도했다.
3월 28일 미국 사이언스 데일리(Science Daily)사이트 보도에 따르면 연구팀은 고 유연성 설계의 2항 관건적 창의성에 주목했다. 첫째는 최신 연구 개발한 광통제 소거가능LCD이다.보통LCD와 마찬가지로 광통제 소거가능LCD구조는 샌드위치와 같다. 즉 두개 기원판 사이에 액정을 넣는다. 다른 점은 보통LCD기원판의 전기연결이 전장을 발생하여 단일 화소가 어두워지게 하고 광통제 소거가능LCD가 특수 분자로 기원판을 덮어 이러한 특수분자가 편광작용으로 화소를 재차 배열하고 전환시킨다.
이것은 전통적 전극을 수요하지 않아 구조체적을 줄이며 기원판 종류와 두께에 대해 더 많은 선택을 할수 있다. 그러므로 광통제 소거가능LCD가 전통적인LCD에 비해 엷어 두께가 0.5 mm도 되지 않고 유연성 플라스틱으로 제조할 수 있어 무게가 몇 그램에 불과하다. 연구 보고의 공동저자인 상하이 둥화대(东华大学)의 순쟈퉁(孙嘉曈)교수는 “그것은 종이보다 좀 두텁다.”고 말했다. 보도에 따르면 광통제 소거가능LCD구조가 매우 간단하므로 비교적 오래견디며 제조원가가 낮다. 그외 전자책중 전자 종이 스크린과 마찬가지로 디스플레이 영상과 문자를 전환할때에만 에너지를 소모한다.
그러므로 영상이 스크린에 현시된후에는 영상 유지를 위한 전력이 더는 필요없으므로 이 신형LCD사용 원가가 낮다.
두번째 창의성은 플라스틱 혹은 유리 기원판을 격리시키는 간격물에 관련된다. 순쟈퉁은 유리층간에 간격물을 넣으면 액정층의 균일성을 유지할수 있다며 모든LCD가 모두 간격물로 액정 두께를 확정한다고 말했다.
균일한 두께는 양호한 대비도, 반응 시간과 시각을 보증한다. 그러나 기원판이 만곡될때 액정이 압력을 받아 충격포인트에서 멀어지므로 일부 구역에 공백이 출현하게 된다. 그러므로 간격물 설계를 개변하면 유연성LCD의 과도한 이동을 방지하는 것이 매우 중요하다. 이 장애를 극복할 수 있는 유연성 설계 연구개발이 도전성을 구비한 것으로 증명됐다.
연구원들은 3종의 같지 않는 간격물 설계를 해봤는데LCD가 만곡 혹은 충격을 받을때 격자간격물이 액정의 유동을 방지하는 것을 발견했다. 이 창조에 따라 그들이 첫번째 유연성 광통제 소거가능LCD를 개발하게 됐다. 보도에 따르면 다른 한 창조가 현색성 제고에 관련됐다. 이 과학자들은 이 연구에 앞서 광통제 소거가능LCD는 한번에 두가지 색깔을 현시했는데 지금은 그들의 광통제 소거 가능LCD이 동시에 광학 삼원색을 현시할 수 있게 됐다고 말했다.
그들이LCD중 적녹청 등 3색을 반사할 수 있는 특수종류 액정을 사용하여 이렇게 할 수 있게 됐다. 이 기술을 상업화하기 위해 순쟈퉁은 유연성 광통제 소거가능LCD의 해상도를 제고할수 있기를 희망하고 있다.
美媒称，中国的光电工程师制造了一种特殊的液晶显示器（LCD），它轻薄如纸、柔韧、结实。使用这种LCD可把报纸内容上载到柔性超薄显示器上，每天实时更新。这听起来像是未来的东西，但科学家估计这种显示器的生产成本低廉，或许一个12.7厘米显示屏的成本只需5美元（约合31元人民币——本网注）。美国《应用物理通讯》半月刊本周报道了这种新型光控可擦写的LCD设计。
美国每日科学网站3月28日报道称，研究小组专注于实现高柔性设计的两项关键创新。第一个是最新研发的光控可擦写LCD。和普通LCD一样，光控可擦写LCD的结构像是一个三明治，即两块基板之间填充液晶。不同之处在于，普通LCD基板上的电气连接生成电场，使单个像素由明转暗，而光控可擦写LCD用特殊分子覆盖基板，这些特殊分子在偏振光作用下重新排列和切换像素。这不再需要传统的电极，减小了结构的体积，并允许对基板的类型和厚薄有了更多选择。因此，光控可擦写LCD比传统LCD薄，厚度不到0.5毫米，可以用柔性塑料制造，重量只有几克。研究报告的共同作者、东华大学的孙嘉曈说：“它只比纸厚一点点。”
报道称，光控可擦写的LCD结构简单，因此比较耐用而且制造成本低。此外，和电子书中的电子纸屏一样，只有在转换显示图像和文本时才会耗能。因此，这种新型LCD运行成本低，因为在图像显示到屏幕上后就不再需要电力来保持图像。
第二项创新涉及分隔塑料或玻璃基板的间隔物。孙嘉曈说，在玻璃层之间放置间隔物可以保持液晶层均匀。所有LCD都使用间隔物来确定液晶的厚度。均匀的厚度能够保证良好的对比度、响应时间和视角。然而，当基板弯曲时，液晶会受压远离冲击点，造成屏幕的某些区域出现空白，因此改变间隔物的设计对防止柔性LCD中的液晶过度移动至关重要。研发一种能克服这个障碍的柔性设计被证明具有挑战性。
研究人员尝试了3种不同的间隔物设计，发现当LCD弯曲或被撞击时，一种网格间隔物能防止液晶流动。这项创新使他们研发出第一种柔性光控可擦写LCD。
报道称，另外还有一项创新涉及提高显色性。这些科学家称，在这项研究之前，光控可擦写LCD只能一次显示两种颜色。如今，他们的光控可擦写LCD能同时显示光学三原色。他们通过在LCD中使用一种能反射红绿蓝三色的特殊类型液晶做到了这一点。为把它做成商业产品，孙嘉曈希望提高柔性光控可擦写LCD的分辨率。
/ 央视网
