Ultra-dun, energie-efficiënt LCD kan gedrukte media transformeren

Ingenieurs ontwikkelen een half millimeter dikke optisch herschrijfbare vloeistofkristal-display. Het is goedkoop te produceren en verbruikt veel minder energie dan conventionele LCD's. Flexibele spacers en Polyethersulfon-substraten worden gebruikt om deze display te maken.

Hoe deden ze het?

Om een optisch herschrijfbare vloeistofkristal-display (ORWLCD) te bouwen, werkten ingenieurs aan 3 sleutelinnovaties.

1. Display

Als traditionele LCD, heeft ORWLCD een vloeistofkristal gesandwicht tussen 2 platen. Deze platen zijn gecoat met specifieke moleculen die hun positie/toestand herstellen in de aanwezigheid van gepolariseerde bundel, wat de pixels schakelt. Echter, in LCD genereert de elektrische stroom op de platen voldoende veld om individuele pixels van donker naar licht te veranderen.

Deze speciaal gecoate platen elimineren de behoefte aan conventionele elektroden, verminderen de omvang van de structuur, en bieden meer opties voor dikte en type platen.

ORWLCD's zijn dunner dan conventionele LCD's (<0,5mm dik), wegen slechts enkele grammen en ze kunnen geproduceerd worden met flexibel plastic.

2. Spacers

Spacers worden gebruikt om glas- of plasticplaten te scheiden. Ze bepalen de dikte van de vloeistofkristal. Het is heel belangrijk om een constante dikte te hebben om fatsoenlijke responstijd, contrastverhouding en kijkhoek te behouden.

Echter, wanneer je een display buigt, duwt de plaat de vloeistofkristal weg van de impactlocatie, wat een deel van het scherm leeg laat. Dus het ontwerp van spacer moet verbeterd worden in flexibele LCD's. Gelukkig hebben ingenieurs een perfecte oplossing gevonden.

Om te voorkomen dat vloeistofkristal stroomt wanneer het scherm geraakt of gebogen wordt, moet de spacer gestructureerd zijn als een mesh. Ze ontwierpen een stamp om een mesh van lijmende spacers te creëren, en gebruikten een finite-element analyseprogramma om de buiging van de spacers te simuleren.

3. Verbeterde kleurweergave

Tot deze doorbraak waren ORWLCD's in staat om twee kleuren tegelijkertijd weer te geven. Nu kan het drie primaire kleuren tegelijkertijd weergeven. Ingenieurs hebben dit gedaan door een unieke vloeistofkristal achter de display te plaatsen, die rood, groen en blauw licht reflecteert.

Meer specifiek, combineerden ze een fabriceerbare flexibele cholesterische vloeistofkristal en flexibele optisch herschrijfbare ePaper. Om de lichtintensiteit lokaal te moduleren, vormden ze een patroon van gereflecteerde kleuren op de apparatuur, met behulp van een masker bestaande uit een reeks semi-transparante pixels.

Echter, om deze apparatuur in een commercieel apparaat te veranderen, moeten ze de resolutie van de display verder verbeteren. Ook, om het compatibel te maken met volle kleur, moeten ze de pixelgrootte verkleinen voor het menselijk oog om te zien.