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Demnächst! Ein papierdünner LCD-Bildschirm, der leicht, flexibel und günstig ist

Furio Display Technology Co., Ltd | Updated: Apr 03, 2018

Wissenschaftler aus China und Hongkong haben einen hauchdünnen LCD-Bildschirm entwickelt, der leicht und flexibel ist und den Weg für intelligente Tageszeitungen ebnet, die in Echtzeit auf das Display hochgeladen werden können.

Wissenschaftler aus China und Hongkong haben einen hauchdünnen LCD-Bildschirm entwickelt, der leicht und flexibel ist und den Weg für intelligente Tageszeitungen ebnet, die in Echtzeit auf das Display hochgeladen werden können.

Forscher der Donghua Universität in Shanghai und der Hong Kong Universität für Wissenschaft und Technologie schätzen, dass die Technologie billig zu produzieren wäre und etwa 5 US-Dollar für einen 5-Zoll-Bildschirm kosten würde.
Das Team konzentrierte sich auf zwei Schlüsselinnovationen, um hochflexible Designs zu erzielen. Die erste ist die jüngste Entwicklung von optisch wiederbeschreibbaren LCDs.

Wie herkömmliche LCD-Displays ist das Display wie ein Sandwich aufgebaut, mit einer Flüssigkristallfüllung zwischen zwei Platten.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigkristallen, bei denen elektrische Verbindungen auf den Platten die Felder erzeugen, die zum Umschalten einzelner Pixel von hell zu dunkel erforderlich sind, beschichten optisch wiederbeschreibbare LCDs die Platten mit speziellen Molekülen, die sich bei Vorhandensein von polarisiertem Licht neu ausrichten und die Pixel umschalten.

Dies beseitigt die Notwendigkeit für herkömmliche Elektroden, reduziert das Volumen der Struktur und erlaubt mehr Auswahl bei der Art und Dicke der Platten.

Folglich sind optisch wiederbeschreibbare LCDs dünner als herkömmliche LCDs mit weniger als einem halben Millimeter Dicke, können aus flexiblem Kunststoff hergestellt werden und wiegen nur ein paar Gramm.

"Es ist nur ein bisschen dicker als Papier", sagte Jiatong Sun von der Donghua University.

Optisch wiederbeschreibbare LCDs sind aufgrund ihrer einfachen Struktur haltbar und billig herzustellen. Wie bei einem elektronischen Papierbildschirm in einem E-Book wird außerdem nur Energie benötigt, um Anzeigebilder oder Text zu wechseln.
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Daher sind die laufenden Kosten gering, da diese neuen LCDs keine Energie benötigen, um ein Bild zu unterstützen, sobald es auf dem Bildschirm geschrieben ist.

Die zweite Neuerung betrifft die Abstandshalter, die die Trennung der Kunststoff- oder Glasplatten bewirken.

"Wir setzen Abstandhalter zwischen Glasschichten, um die Flüssigkristallschicht gleichmäßig zu halten", sagte Sun, einer der Autoren der Studie in der Zeitschrift Applied Physics Letters veröffentlicht.

Abstandshalter werden in allen LCDs verwendet, um die Dicke des Flüssigkristalls zu bestimmen. Eine konstante Dicke ist notwendig für ein gutes Kontrastverhältnis, Ansprechzeit und Betrachtungswinkel.

Wenn sich die Platten jedoch biegen, zwingt es den Flüssigkristall von der Auftreffstelle weg und hinterläßt Abschnitte des Siebrohlings, und so sind Änderungen des Abstandhalterdesigns kritisch, um zu verhindern, daß sich Flüssigkristall in flexiblen LCDs übermäßig bewegt.

Die Entwicklung eines flexiblen Designs, das diese Barriere überwindet, hat sich als schwierig erwiesen.

Die Forscher probierten drei verschiedene Abstandshalterdesigns aus und stellten fest, dass ein netzartiger Abstandshalter verhindert, dass Flüssigkristall fließt, wenn das LCD gebogen oder geschlagen wird.

Eine zusätzliche Innovation beinhaltete eine verbesserte Farbwiedergabe. Die Wissenschaftler berichten, dass bis zu dieser Studie optisch wiederbeschreibbare LCDs nur zwei Farben gleichzeitig anzeigen konnten.

Jetzt zeigt ihr optisch wiederbeschreibbares LCD gleichzeitig die drei Grundfarben an. Sie haben dies erreicht, indem sie einen speziellen Typ von Flüssigkristall hinter dem LCD platziert haben, der rot, blau und grün reflektiert.

Um dies zu einem kommerziellen Produkt zu machen, will Sun die Auflösung des flexiblen optisch wiederbeschreibbaren LCDs verbessern.

"Jetzt haben wir drei Farben, aber für Vollfarbe müssen wir die Pixel zu klein machen, damit das menschliche Auge sie sehen kann", sagte Sun.

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