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各显身手的显示器

2023-10-08木犀兔

课外生活·趣知识 2023年8期
关键词:电致发光液晶显示液晶

木犀兔

科幻小说中提到,未来人类的衣服可以根据自己的心情,显现出不同的图案和颜色,如同一块可“行走”的显示器。你想穿上这样的衣服吗?其实,为了方便人类的生活,显示器早已经历过多次改进,让我们一起去看看那些显示器吧。

神奇液晶

1888年,奥地利化学家弗里德里希·理查德·莱尼泽合成了一种名为胆固醇安息香酸酯的有机化合物。他发现这种物质在加热至145.5℃时会熔化为混浊的液体,继续加热至178.5℃时会变为透明的液体。而逐渐冷却后,它先是变成蓝色,接着变得浑浊,之后又变成紫色,最后则变成白色的固体。

一个偶然的机会,莱尼泽向电子工程学教授奥托·雷曼描述了自己的实验情况,雷曼记起碘银也有类似的现象,于是对有机化合物展开了系统的研究。他发现了100多种结晶型的液体,并首次提出了“液晶”的概念。但由于这种结晶现象在当时没有应用的场景,人们普遍认为这项研究毫无意义。

1962年,美国无线电公司的研究人员理查德·威廉姆斯在给薄层液晶材料施加电压时,发现其产生了条纹状的图案。经过6年的深入研究,他和同事发现液晶分子可以让射入的光线产生偏转,在受到电压的影响时又会改变其分子的排列状态。

当时谁也没有想到,这两种现象的发现,竟给后人留下了深远影响。1971年,世界第一台液晶显示器诞生,随后液晶显示器在计算器、电脑显示器等电子产品中得到了广泛应用。1990年,夏普公司成功研发出应用在电视上的14吋彩色液晶显示器,这也是液晶显示器实用化的开端。2000年,液晶显示器几乎完全取代了笨重、耗电且成本极高的阴极射线管,以其平薄、轻便、低功耗等优势受到了社会各界人士的青睐。2001年10月15日,康佳集团在深圳举行“康佳进军新型显示器领域”的新闻发布会,推出了中国第一台自主研制的液晶显示器。

各怀本领

在全球掀起液晶显示器浪潮的人们,那时可能还没想到,柔性显示技术即将出现。如今,我们所熟知的能够实现柔性显示的技术有三类:液晶显示、电泳显示、有机电致发光显示。

1996年,美国麻省理工大学的约瑟夫·雅各布森教授及其团队研发出了电泳显示技术。因为这种技术的显示效果十分接近传统纸张,所以也被人们称为“电子纸”技术。这种显示技术耗电量很低,而且和传统纸张反光效果类似,不容易伤眼,因此有人用它做电子阅读的显示器。目前,这种显示技术也在持续发展,使用范围越来越广泛。

有机电致发光显示技术的研究其实起源于一个偶然的发现。1979年的一天晚上,在美国柯达公司从事科研工作的华裔科学家邓青云博士,在回家的路上忽然想起有东西忘在了实验室,就转身回去拿。当回到实验室以后,他发现黑暗中有个发亮的东西。打开灯一看,原来是一块做实验用的有机蓄电池在发光。从此以后,邓青云博士开始了有机电致发光显示技术的研究,他本人也因此被称为“有机电致发光显示之父”。

而有机电致发光显示的正式商用是在1987年。当时的柯达公司推出了一款使用有机电致发光技术的显示器,展现出了有机电致发光显示的优异性能,这种显示器更薄,响应也更快,引起了人们极大的兴趣。随后,越来越多的国际大公司加入了对有机电致发光显示技术的研发。

综合来说,有机电致发光技术是三者中最先进的,它弥补了液晶显示技术的一个重大缺陷(液晶层有缝隙,不能完全关合),同时又比电泳显示颜色丰富。在科研工作者眼中,有机电致发光屏是极佳的实验材料。但对于我们普通消费者来说,选择液晶显示屏是性价比最高的。因此综合来看,在这些显示技术中,应用最广的还是液晶显示技术。如今,显示技术的发展还在继续。

可穿可戴

复旦大学的科研团队利用有机电致发光技术,成功地将显示器的制备与织物编织的过程相融合,用50万个间隔约800微米的发光单元,制作出了6米长、25厘米宽的展示纺织品。

这种纺织品可初步满足部分实际应用中的分辨率需求,即使柔性显示织物发生弯曲、旋转、滑移,也能令亮度变动范围低于5%,并且它还能承受上百次的折叠与洗衣机揉搓。这无疑是人类科技发展中的一次重大革新。

在实验中,研究团队把纺织品露天放置了一个月后,它的亮度没有出现明显下降;在经过 100 次加速清洗和干燥循环后,显示依旧正常。这些“智能纺织品”可以在通信、导航和可穿戴等领域得到广泛应用。

不久的将来,这种可以显示内容的智能织物,或许能让潮流服装设计师设计出更多独特的服装,也让我们的生活更加絢丽多彩。

从模糊到清晰,从黑白到彩色,从厚重到轻薄,从刚性到柔性……一块小小的显示屏背后,是无数科研工作者日以继夜的研究成果,更是我们国家科技发展的缩影。相信未来,各种先进的显示技术还会带给我们更多惊喜,让我们拭目以待吧!

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