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東北大學開發(fā)出一種超柔性液晶器件  利用覆蓋大面積的超柔性液晶技術制造了具有低成本與高分辨率的可穿戴信息終端（左）和大型可卷曲屏幕電視（右）。 這個由Hideo Fujikake教授與工程學院副教授Takahiro Ishinabe帶領的團隊，希望這種新的有機材料將有助于使電子顯示設備的柔性變得更高，增加它們的可移植性和全面性。新的具有柔性及高品質的顯示器的使用概念可以在不久的將來的信息服務中提供無限的可能性。 以前用帶有一個薄塑料基板的有機發(fā)光二極管（OLED）器件來制造柔性顯示器的嘗試被認為是有前途的，但是不夠穩(wěn)定。塑料基板在阻隔氧氣和水蒸氣上的氣體隔絕性不好，而OLED材料會受到這些氣體的嚴重損壞。而且對于柔性有機發(fā)光二極管來說，至今也一直沒有用于大面積、高分辨率以及低成本的顯示器的成熟的器件制造技術。 為了克服這些挑戰(zhàn)，F(xiàn)ujikake的研究團隊決定嘗試通過用塑料基板來替換掉傳統(tǒng)的剛性而笨重的厚玻璃基板來使現(xiàn)有的液晶顯示器變得柔軟，因為即使柔性基板的氣體隔絕性很差，液晶材料也不會劣化。 柔性液晶顯示器具有很多優(yōu)點，例如用于大尺寸顯示器的成熟生產方法。而且廉價的材料本身，可以大規(guī)模生產而很少會隨著時間的推移發(fā)生質量的退化。 然而，在傳統(tǒng)的柔性液晶顯示器中仍然存在一個重要的問題。夾著液晶層的塑料基板（100μ米厚）之間的間隙在液晶器件被彎曲的時候變得不均勻起來，這導致了顯示器的圖像被扭曲。 在他們的研究中，F(xiàn)ujikake的團隊通過用強大的聚合物壁間隔將兩層超薄的透明聚酰亞胺基板（約10μm厚）粘合在一起開發(fā)了一種超柔性的液晶器件。 這種超薄的透明基板是通過用由三井化學提供的聚酰亞胺溶液的涂覆和剝離過程來制造的。得到的結果是一個柔軟的片材，類似于食品包裝用保鮮膜。 該基板具有吸引人的耐熱性能，以及形成包含透明電極和彩色濾光片的精細像素結構的能力。其折射率各向異性非常小，使得寬視角和高對比度成為可能。 粘合基板的聚合物壁間隔通過用圖案化的紫外線透過單層薄基板照射包含單體成分的扭曲對齊的液晶層來形成。雖然隨著基板厚度的減少，基板間隙的可變性變得更大，但是通過小間距的聚合物壁使超薄基板的穩(wěn)定變得可能。 研究小組還發(fā)現(xiàn)，即使在卷曲和折疊應用中經過彎曲半徑小至3mm的卷曲實驗，該器件的均勻性仍然保持的很好，間隔物也沒有被破壞。 以上研究結果表明，具有大面積、高分辨率和良好的穩(wěn)定性的液晶顯示器也可以像OLED顯示器一樣柔軟。這種超柔性液晶技術適用于移動信息終端，可穿戴設備，車載顯示器和大型數(shù)字標牌。 進一步，該團隊計劃形成圖像像素，并軟化偏振薄膜的外圍部件，以及用于背光的一個薄的導光片。 這項研究的一部分成果在2016年5月在舊金山舉行的信息顯示協(xié)會國際研討會上首次進行了報告。 |
