Erittäin joustava nestekidenäyttö

Tohoku Universityn tutkijat ovat kehittäneet erittäin joustavan nestekide (LC) rakenteen, jota voidaan käyttää suurialaisille joustaville näytöille.

Aiemmat yritykset luoda suuria joustavia näyttöjä käyttäen orgaanisten valodiodien (OLED) rakenteita ohuella muovipinnoille on todettu lupaavaksi mutta ne ovat epävakaita.

Joustavat muovit eivät pidättele happea ja vesihöyryä kovin hyvin ja OLED-materiaalit voivat vaurioitua näistä kaasuista. Ei myöskään ole oikein kunnollista valmistusteknologiaa suurialaisten, korkean resoluution edullisille OLED-näytöille.

Näihin haasteisiin vastatakseen professori Hideo Fujikaken tutkimusryhmä päätti kokeilla tehdä nykyisistä nestekidenäytöistä joustavia korvaamalla perinteisen paksun ja jäykän lasialustan muovilla. LC-materiaalit eivät ole niin herkkiä kaasuille kuin OLED-materiaalit.

Joustavilla LCD-näytöillä on monia etuja, kuten vakiintuneet suurialaisten näyttöjen valmistusmenetelmät. Itse materiaali on edullista ja voidaan tuottaa massoittain ja ne osoittavat vähäistä laadun heikkenemistä ajan mittaan. 

Kuitenkin, LCD-näyttö vaatii tasaisen raon pintojensa väliin, jossa välissä nestekidekerros on. Jos se ei pysy yhtenäisenä, kun LC-rakennetta taivutetaan, näytön kuva vääristyy.

Tutkimustyössään Fujikaken ryhmä kehitti erittäin joustavan nestekiderakenteen liittämällä kaksi ohutta läpinäkyvää polyimidisubstraattia (noin 10 pm paksuja) vankkojen polymeerisien pystyseinämien avulla toisiinsa. Näin LC-kerroksen vaatima rako pysyy tasaisena.

Koetesteissä selvisi, että raon tasaisuus säilyy välilevyjä rikkomatta vaikka taivutuksen kaarevuussäde on 3 millimetriä. Muutkin tulokset tukivat sitä, että LCD-näytöt, joilla on laaja näyttöala, korkea resoluutio ja erinomainen vakavuus voivat olla yhtä joustavia kuin OLED-näytöt.

Jatkossa ryhmä aikoo muodostaa kuvapikseleitä ja pehmentää oheiskomponentteja polarisoivilla kalvoilla ja ohuella valoa ohjaavalla arkilla taustavaloa ajatellen.