Gli ingegneri optoelettronici in Cina e Hong Kong hanno prodotto un tipo speciale di display a cristalli liquidi (LCD) sottilissimo, flessibile, leggero e resistente. Con questo, un quotidiano potrebbe essere caricato su un display flessibile simile alla carta che potrebbe essere aggiornato velocemente come i cicli di notizie. Sembra qualcosa dal futuro, ma gli scienziati stimano che sarà economico da produrre, forse costa solo $ 5 per uno schermo da 5 pollici. Il nuovo design LCD riscrivibile otticamente è stato segnalato questa settimana in Lettere di fisica applicata .

Il team si è concentrato su due innovazioni chiave per ottenere progetti altamente flessibili. Il primo è il recente sviluppo di LCD riscrivibili otticamente. Come i tradizionali display LCD, il display è strutturato come un panino, con un riempimento di cristalli liquidi tra due piastre. A differenza dei cristalli liquidi convenzionali in cui le connessioni elettriche sulle piastre creano i campi necessari per commutare i singoli pixel da chiari a scuri, gli LCD otticamente riscrivibili rivestono le lastre con molecole speciali che si riallineano in presenza di luce polarizzata e commutano i pixel. Questo elimina la necessità di elettrodi tradizionali, riduce l'ingombro della struttura e consente una maggiore scelta nel tipo e nello spessore delle lastre. Di conseguenza, gli LCD riscrivibili otticamente sono più sottili degli LCD tradizionali, a meno di mezzo millimetro di spessore, può essere realizzato in plastica flessibile, e pesano solo pochi grammi. "È solo un po' più spesso della carta, " ha detto Jiatong Sun, un coautore della Donghua University in Cina.

Gli LCD riscrivibili otticamente sono durevoli ed economici da produrre grazie alla loro struttura semplice. Inoltre, come uno schermo cartaceo elettronico in un e-book, l'energia è necessaria solo per cambiare le immagini del display o il testo. Perciò, i costi di gestione sono bassi perché questi nuovi LCD non hanno bisogno di energia per sostenere un'immagine una volta che è stata scritta sullo schermo.

La seconda innovazione riguarda i distanziatori che creano la separazione delle lastre di plastica o di vetro. "Abbiamo inserito dei distanziatori tra gli strati di vetro per mantenere uniforme lo strato di cristalli liquidi, " ha detto Sun. Gli spaziatori sono utilizzati in tutti gli LCD per determinare lo spessore del cristallo liquido. Uno spessore costante è necessario per un buon rapporto di contrasto, tempo di risposta e angolo di visione. Però, quando i piatti si piegano, spinge il cristallo liquido lontano dal sito dell'impatto e lascia parti dello schermo vuote, quindi le alterazioni nel design del distanziatore sono fondamentali per impedire che i cristalli liquidi negli LCD flessibili si muovano eccessivamente. Lo sviluppo di un design flessibile che superi questa barriera si è rivelato impegnativo.

I ricercatori hanno provato tre diversi modelli di distanziatori e hanno scoperto che un distanziatore a maglie impediva il flusso di cristalli liquidi quando il loro LCD veniva piegato o colpito. Questa innovazione ha permesso loro di creare il primo LCD flessibile riscrivibile otticamente.

Un'ulteriore innovazione ha comportato una migliore resa cromatica. Gli scienziati riferiscono che fino a questo studio, gli LCD riscrivibili otticamente erano in grado di visualizzare solo due colori alla volta. Ora, il loro LCD riscrivibile otticamente visualizza contemporaneamente i tre colori primari. Hanno raggiunto questo obiettivo posizionando un tipo speciale di cristalli liquidi dietro l'LCD, che rifletteva il rosso, blu e verde. Per trasformarlo in un prodotto commerciale, Sun vuole migliorare la risoluzione del flessibile LCD riscrivibile otticamente.

"Ora abbiamo tre colori, ma per il colore completo dobbiamo rendere i pixel troppo piccoli per essere visti dagli occhi umani, " ha detto Sole.