可卷曲显示器
2008年底,惠普实验室和亚利桑那州立大学(FDC)联合推出了一款经济型可滚动电子显示器原型。可滚动显示器几乎完全由塑料制成,并且像纸一样薄。与目前的电脑显示器相比,这种技术可以使显示器更容易携带,消耗更少的能源,而且制造成本非常低。
2008年底,惠普实验室和亚利桑那州立大学(FDC)联合推出了一款经济型可滚动电子显示器原型。可滚动显示器几乎完全由塑料制成,并且像纸一样薄。与目前的电脑显示器相比,这种技术可以使显示器更容易携带,消耗更少的能源,而且制造成本非常低。
可卷曲显示器使用惠普实验室发明的“自定位压印光刻(SAIL)”技术。SAIL技术可以自动计算和调整印刷在柔性基板上的图案化信息,使液晶分子和控制电路保持完美的排列方式,无需担心印刷过程中由于柔性基板可能的变形而导致的信息排列混乱。SAIL可以一次性淘汰已经使用了30多年的光刻技术,并允许薄膜晶体管直接印刷在柔性材料上。因此,它可以采用低成本的卷到卷生产方法,在可卷的柔性材料上连续印刷薄膜晶体管,就像印刷纸一样。这种连续生产过程比单张纸生产便宜得多。
根据液晶显示的原理,玻璃板不是必需的。1888年,奥地利植物学家Reinitzer发现了液晶。它是一种有机化合物,在固体和液体之间有规则的分子排列。在不同电流电场的作用下,液晶分子会有规律地旋转90度,导致透光率的差异。因此,在电源开/关的情况下,将产生明暗变化。根据这个原理,可以控制每个像素来形成所需的图像。即使不使用导电玻璃,并且使用其他导电介质作为液晶分子的载体,液晶分子仍然可以工作。然而,在现有的生产工艺中,含有液晶分子的导电介质需要在不同的工艺之间转移,这需要非常精确的定位。如果在前后过程中出现定位误差,液晶显示屏将无法正常工作。为了避免任何可能的定位偏差,特别是导电介质本身的弹性引起的拉伸变形,具有足够刚性的导电玻璃已经成为制造液晶显示器的理想选择。
随着液晶显示器的尺寸越来越大,基于导电玻璃的笨重且昂贵的液晶显示器的缺点变得越来越突出。一些企业和科学家开始研究使用柔性材料制造液晶显示器。柔性显示器的关键技术之一是如何在具有弹性的柔性材料上精确定位制造过程。一种可行的方法是将柔性材料(例如塑料)附着到玻璃等非弹性材料上,并在完成一系列精密工艺(例如电路板印刷和蚀刻)后,用完成的晶体管薄膜剥离柔性材料。然而,使用这种方法,目前不能生产大尺寸柔性显示器,并且只能在单片中生产,这与低成本工业生产的要求相去甚远。
与传统显示器相比,采用SAIL技术的卷曲显示器可减少高达90%的材料消耗。这种可滚动显示器的大规模生产可以降低笔记本电脑、智能手机和其他电子设备的成本。因为这些产品,显示器是一个相对昂贵的部分。
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