美國(guó)光學(xué)�(xué)�(huì)本月1日對(duì)外宣�,吳�(shī)聰教授團(tuán)�(duì)研發(fā)新一代藍(lán)相液晶技�(shù)獲得成功,使這種先�(jìn)技�(shù)�(jìn)一步接近量�(chǎn)階段。據(jù)研究�(tuán)�(duì)介紹,該技�(shù)可以使電視、電腦屏幕和其他顯示器實(shí)�(xiàn)更高的解析度,最高可�(dá)1500ppi,是目前�(píng)果Retina屏幕的三�,并且同�(shí)可以降低屏幕所需功�。新液晶針對(duì)�(chǎng)序彩色液晶顯示器的性能�(jìn)行了�(yōu)�,這被�(rèn)為是非常有前景的下一代顯示器技�(shù)�
中佛羅里�(dá)大學(xué)光學(xué)與光子學(xué)院(CREOL)研究團(tuán)�(duì)的吳�(shī)聰教授說(shuō)�“今天的Apple Retina顯示器的像素密度約為每英�500ppi�“使用我們的新技�(shù),在同樣大小的屏幕上可以�(shí)�(xiàn)每英�1500像素的分辨率。這對(duì)于需要通過(guò)靠近我們的眼睛�(shí)�(xiàn)虛擬�(xiàn)�(shí)或增�(qiáng)�(xiàn)�(shí)的技�(shù)特別有吸引力,虛擬現(xiàn)�(shí)或增�(qiáng)�(xiàn)�(shí)技�(shù)必須在小屏幕中實(shí)�(xiàn)高分辨率�
盡管第一�(gè)�(lán)相液晶原型在2008年由三星展示,但由于高工作電壓和電容充電�(shí)間慢等問(wèn)題,該技�(shù)還沒(méi)有�(jìn)入生�(chǎn)階段。為了解決這些�(wèn)�,吳�(shī)聰教授的研究�(tuán)�(duì)與液晶制造商日本JNC和顯示器制造商�(tái)灣友�(dá)光電公司一起合��
在來(lái)自光�(xué)�(xué)�(huì)(OSA)的期刊Optical Materials Express�,研究人員報(bào)道了如何將新液晶與特殊的性能增強(qiáng)電極�(jié)�(gòu)相結(jié)�,可以在每像�15V的操作電壓下�(shí)�(xiàn)74%的透光�,最終可以使�(chǎng)序彩色顯示器�(shí)用于�(chǎn)品開(kāi)�(fā)�
文章的第一作者Yuge Huang�(shuō)�“�(chǎng)序彩色顯示器可以用來(lái)�(shí)�(xiàn)較小像素以提高屏幕分辨率�“這很重要,因?yàn)�?dāng)今技�(shù)的分辨率幾乎�(dá)到極限�
�(lán)相液晶是如何�(yùn)行的
今天的LCD屏幕是通過(guò)向列型液晶調(diào)制�(jìn)入的白色LED背光�。薄膜晶體管提供控制每�(gè)像素中的光透射所需的電壓� LCD子像素包含紅色,綠色和藍(lán)色的彩色濾光�,它們組合使用以�(duì)人眼�(chǎn)生不同的顏色。通過(guò)組合所有三種顏色創(chuàng)建白色�
�(lán)相液晶可以�(jìn)行切換或控制,比向列型液晶快�10�。這�(gè)亞毫秒響�(yīng)�(shí)間允許每�(gè)LED顏色(紅色,綠色和藍(lán)色)在不同時(shí)間通過(guò)液晶�(fā)�,并且不需要彩色濾光片� LED顏色切換如此之快,以使我們的眼睛可以整合紅色,綠色和�(lán)色以形成白色�
“用彩色濾色片�(shí)紅、綠、藍(lán)光都是同�(shí)�(chǎn)生的�”吳詩(shī)聰教授說(shuō)�“然�,對(duì)于藍(lán)相液�,我們可以使用一�(gè)子像素來(lái)�(chǎn)生所有三種顏�,但在不同的�(shí)�,這將空間�(zhuǎn)換為�(shí)間,節(jié)省空間的三分之二的配�,其像素密度增加了三��
�(lán)相液晶也使光�(xué)效率提升三倍,�?yàn)楣獠槐赝ㄟ^(guò)彩色濾色�,這將穿透率控制在約30�。另一�(gè)大的�(yōu)�(diǎn)是所顯示的顏色會(huì)更加鮮艷,因?yàn)樗苯觼?lái)自紅�,綠色和�(lán)色LED,這消除了平時(shí)與彩色濾色片�(fā)生的顏色�?dāng)_�
吳詩(shī)聰教授的�(tuán)�(duì)與JNC合作,將�(lán)相液晶的介電常數(shù)降低到最小的可接受范�,以減少晶體管充電時(shí)間并獲得亞毫秒的光學(xué)響應(yīng)�(shí)間。然�,每�(gè)像素仍然需要高于單�(gè)晶體管提供的�(qū)�(dòng)電壓。為了克服這�(gè)�(wèn)�,研究人員設(shè)�(jì)了一�(gè)凸起的電極結(jié)�(gòu),使得電�(chǎng)能更深入地穿�(guò)液晶,以大幅降低�(qū)�(dòng)每�(gè)像素所需的電�,同�(shí)保持高光穿透率�
“我們實(shí)�(xiàn)了一�(gè)足夠低的工作電壓,允許每�(gè)像素由單�(gè)晶體管驅(qū)�(dòng),同�(shí)�(shí)�(xiàn)小于1毫秒的響�(yīng)�(shí)��” 吳詩(shī)聰實(shí)�(yàn)室的博士生陳海偉(音譯)�(shuō)�“工作電壓和響�(yīng)�(shí)間之間的這種微妙平衡是啟用現(xiàn)�(chǎng)順序彩色顯示的關(guān)鍵�
2018年生�(chǎn)�(lán)相液晶原�
“�(xiàn)在我們已�(jīng)表明,將�(lán)相液晶與凸起的電極結(jié)�(gòu)相結(jié)合是可行的,下一步是�(shí)�(xiàn)工業(yè)化生�(chǎn)的樣品�“我們的合作伙伴AUO在制造突出電極結(jié)�(gòu)方面具有豐富的經(jīng)�(yàn),并且能夠生�(chǎn)這種樣品�
吳世聰預(yù)�(cè),第一�(gè)樣品可能在明年實(shí)�(xiàn)。因?yàn)锳UO已經(jīng)有一�(gè)使用凸起的電極結(jié)�(gòu)的樣�,剩下就只需要與JNC合作使用新材料來(lái)�(jìn)行生�(chǎn)�
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