紙般輕薄、柔韌的超薄液晶顯示器

中國和香港的光電工程師們已經製造出了一種極薄，柔韌，輕盈和堅韌的特殊類型的液晶顯示器（LCD）。有了這種顯示器，每日報紙可以上傳到一個柔韌的類似紙的顯示器上，該顯示器可以像新聞周期一樣快地更新。

這聽起來像是未來的事情，但科學家們判斷它的生產成本很低，或許5英寸屏幕的成本只有5美元。本周發表在Applied Physics Letters的論文（「A flexible optically re-writable color liquid crystal display」）中報道了這種新型光學可重寫的LCD設計方案。

柔韌藍色光學可擦寫LCD組合結構。（圖片來源：Zhang等）

該團隊專註於兩項關鍵創新，以期實現高度柔性的設計。第一個是光學可重寫LCD的最新發展。像傳統的液晶顯示器一樣，顯示器的結構像一個三明治，兩塊板之間有液晶填充。與常規液晶不同，傳統液晶在板上的電連接產生將各個像素從亮轉換為暗所需的場，光學可重寫LCD在板上塗覆特殊分子，這些分子在偏振光存在下重新排列並切換像素。這消除了對傳統電極的需求，減少了結構的體積，並允許在板的類型和厚度上有更多的選擇。

因此，光學可擦寫液晶顯示器比傳統液晶顯示器更薄，厚度小於0.5毫米，可由柔性塑料製成，重量僅為幾克。東華大學的共同作者Jiatong Sun說：「它只比紙張厚一點。」

由於結構簡單，光學可重寫LCD顯示器耐用且便宜。而且，就像電子書中的電子紙屏幕一樣，只需要能量來切換顯示的圖像或文本。因此，運行成本很低，因為這些新型LCD在將內容寫在屏幕上後不需要電源即可支持圖像。

第二項創新涉及到將塑料或玻璃板分離的墊片。「我們在玻璃層之間放置墊片以保持液晶層均勻，」Sun說到。所有LCD都使用墊片來確定液晶的厚度。厚度均勻對於良好的對比度、響應時間和視角是必要的。但是，當板材彎曲時，它會迫使液晶遠離擠壓位置，並使屏幕的一部分留下空白，因此墊片作為間隔層的設計變化對於防止柔性LCD中的液晶過度移動至關重要。開發一種克服這種障礙的柔韌的設計已被證明具有挑戰性。

研究人員們嘗試了三種不同的墊片設計，發現當LCD彎曲或撞擊時，網狀墊片能夠有效防止液晶流動。這項創新使他們能夠創造出第一款柔韌的可重寫光學LCD。

另一項創新涉及改進的色彩渲染。科學家們宣稱，直到這項研究，光學可擦寫液晶顯示器一次只能顯示兩種顏色。現在，他們的光學可擦寫LCD可以同時顯示三原色。他們通過在液晶顯示屏後面放置一種特殊類型的液晶來實現這一點，該液晶反射紅色，藍色和綠色。為了使其成為商業產品，Sun希望提高柔性可重寫LCD的解析度。

「現在我們有三種顏色，但是對於全色顯示我們需要使像素小到讓人眼不可辨，」Sun說到。

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