Компоненты: Новый тип жидких кристаллов улучшит дисплеи мобильных устройств

MForum.ru

Компоненты: Новый тип жидких кристаллов улучшит дисплеи мобильных устройств

07.10.2010, MForum.ru

Химики Университета Вандербильта создали новый класс жидких кристаллов с уникальными электрическими свойствами, которые могут повысить производительность дисплеев, используемых на мобильных телефонах. Основой результатов, изложенных в двух статьях научного журнала «Journal of Materials Chemistry», стали исследования, которые последние 5 лет проводили профессор химии Piotr Kaszynski и аспирант Bryan Ringstrand. Если говорить кратко, то химиками были созданы «жидкие кристаллы с беспрецедентным электрическим диполем, более чем в два раза превосходящем диполи существующих жидких кристаллов».


Напомню, электрические диполи представляют собой идеализированную электронейтральную систему, состоящую из точечных и равных по абсолютной величине положительного и отрицательного электрических зарядов. Чем выше данные заряды и больше расстояние между ними, тем больший диполь они производят. В жидких кристаллах, значение электрического диполя обратно пропорционально связано с пороговым напряжением, соответствующем минимальному значению напряжения, при котором жидкий кристалл работает – чем больше диполь, тем ниже пороговое напряжение. Кроме того, диполь является одним из ключевых факторов, определяющим как быстро жидкие кристаллы могут переключаться между светлым и темным состоянием – чем больше диполь, тем быстрее переключаются кристаллы.

Коммерческий потенциал

Одновременно с публикацией результатов исследований авторами была подана патентная заявка на новый класс материалов, а некоторые из компаний производящих ЖК-дисплеи, уже заинтересовались полученными результатами и занимаются изучением вопроса. По словам Piotr Kaszynski, жидкие кристаллы, разработанные в ходе исследований, обладают основными свойствами, делающими их пригодными для коммерческого применения, но все же перед появлением в коммерческих продуктах они должны пройти дополнительные испытания на прочность, срок службы и воспроизводимость характеристик.

В процессе прохождения подобных испытаний новый класс жидких кристаллов будет добавлен в состав сложных молекулярных смесей, которые используются при создании жидкокристаллических дисплеев. Эти смеси комбинируют различные типы жидких кристаллов и других добавок, которые используются для уточнения их характеристик, в том числе вязкости, температуры, оптических и электрических свойств, а также химической стойкости. Причем каждая из десятков существующих конструкций жидкокристаллических дисплеев требует различного состава смеси.

Научная значимость

С 1988 года ученые обнаружили более 100 тысяч природных и синтетических соединений имеющих жидкокристаллическое состояние. При этом было установлено, что одной из предпосылок для подобного состояния является то, что молекулы должны быть в форме стержня или диска. Вторым требованием является то, что они должны содержать жесткие и гибкие части. Именно этот хрупкий баланс двух противоположных факторов нужен для того, чтобы произвести материал, находящийся на полпути между кристаллом и жидкостью. Однако даже в наши дни многие аспекты этого необычного состояния остаются для ученых загадкой.

Например, до сих пор не выяснено, при какой температуре жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Существующие мнения сходятся к тому, что увеличение диполя обычно поднимает эту температуру. Таким образом, новый тип жидких кристаллов синтезированных Kaszynski и Ringstrand, вполне может пригодиться для проверки этой теории путем создания пары жидких кристаллов одинаковой геометрии, но разными электрическими диполями, и измерения их температуры перехода. Также исследователи обнаружили, что тонкие структурные различия оказывают гораздо большее влияние на температуру перехода, чем изменения в напряженности электрического диполя.

Уникальная "цвиттерионная " структура

Важным отличием нового класса жидких кристаллов является его "цвиттерионная" (http://en.wikipedia.org/wiki/Zwitterion) структура. Если не вдаваться в химию, то цвиттерионы – это химические соединения, обладающие общим нулевым электрическим зарядом, но содержащие положительно и отрицательно заряженные группы. Созданные Kaszynski и Ringstrand жидкие кристаллы содержат цвиттерион из отрицательно заряженной неорганической части и положительно заряженной органической части. Кстати, впервые идея создания цвиттерионных жидких кристаллов пришла к Kaszynski почти 17 лет назад, когда он только начинал работать в Университете Вандербильта. Однако, необходимые для этого результаты фундаментальных исследований появились лишь в 2002 году, когда были разработаны технологии давшие исследователями из Вандербильта возможность начать работу в данном направлении.

Резюме

Результаты, полученные химиками из Университета Вандербильта, способны оказать большое влияние на многие области современного цифрового мира, ведь ЖК-дисплеи используются повсеместно, в том числе в компьютерных мониторах, ноутбуках и мобильных телефонах. Конечно, до коммерческого внедрения преложенного класса жидких кристаллов пройдет еще немало времени (если оно вообще состоится), но не следует забывать, что результаты одних исследований – это база для других. Тем более что увеличение быстродействия и снижение энергопотребления – это одной из ключевых направлений модернизации дисплеев современных мобильных устройств.

© Антон Печеровый, MForum.ru , по материалам cellular-news.com


Публикации по теме:

12.01. [Новости компаний] Производство электроники: Резонит начинает оснащать оборудованием уже 4-ю производственную площадку, в Алабушево / MForum.ru

27.12. [Новости компаний] Развитие сетей: МегаФон рассказывает об улучшении связи в Новосибирске / MForum.ru

22.12. [Новости компаний] Развитие сетей: МегаФон улучшил качество голосовых вызовов в мессенджерах / MForum.ru

19.12. [Новости компаний] ЦОД: ВымпелКом и Key Point Group договорились о строительстве ЦОД в Екатеринбурге / MForum.ru

19.12. [Новости компаний] Развитие сетей: ВымпелКом ускорил мобильный интернет в Ростовской области за счет рефарминга / MForum.ru

Обсуждение (открыть в отдельном окне)

В форуме нет сообщений.

Новое сообщение:
Complete in 2 ms, lookup=0 ms, find=2 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:

Подписка:

Подписаться
Отписаться


Новости

03.04. [Новинки] Слухи: Samsung работает над более доступным складным смартфоном / MForum.ru

03.04. [Новинки] Слухи: Honor работает над смартфоном с АКБ емкостью 8000 мАч / MForum.ru

02.04. [Новинки] Анонсы: Motorola Edge 60 Fusion представлен с изогнутым дисплеем и рейтингом IP69 / MForum.ru

02.04. [Новинки] Анонсы: Lava Bold 5G за 11 рупий представлен официально / MForum.ru

01.04. [Новинки] Анонсы: Vivo V50e получил мощную фоточасть и выдержал 42 000 падений / MForum.ru

01.04. [Новинки] Анонсы: Представлены Vivo Y300 Pro+ и Y300t с емкими АКБ / MForum.ru

01.04. [Новинки] Анонсы: Poco F7 Pro на базе Snapdragon 8 Gen 3 представлен официально / MForum.ru

31.03. [Новинки] Анонсы: Poco F7 Ultra – первый смартфон бренда на флагманском чипсете / MForum.ru

28.03. [Новинки] Анонсы: Представлен Infinix Note 50x с прочным корпусом и большой батареей / MForum.ru

27.03. [Новинки] Слухи: iQOO Z10 будет поддерживать быструю зарядку 90 Вт / MForum.ru

26.03. [Новинки] Слухи: Oppo Pad 4 Pro появился на тизерах / MForum.ru

26.03. [Новинки] Анонсы: Lava Shark дебютирует с дисплеем 120 Гц и аккумулятором 5000 мАч / MForum.ru

25.03. [Новинки] Слухи: OnePlus 13T получит «невероятную» ёмкость АКБ / MForum.ru

24.03. [Новинки] Анонсы: Представлены Oppo F29 и F29 Pro с прочными корпусами и емкими батареями / MForum.ru

24.03. [Новинки] Анонсы: Samsung Galaxy A26 5G представлен официально / MForum.ru

21.03. [Новинки] Анонсы: Google представила Pixel 9a с чипсетом Tensor G4 / MForum.ru

21.03. [Новинки] Анонсы: Vivo Y19e – смартфон с экраном 90 Гц и емким АКБ за 8000 рупий / MForum.ru

21.03. [Новинки] Анонсы: Vivo V50 Lite 5G с Dimensity 6300, АКБ 6500 мАч и зарядкой 90 Вт представлен официально / MForum.ru

20.03. [Новинки] Слухи: Infinix Note 50x представят 27 марта / MForum.ru

19.03. [Новинки] Анонсы: Oppo A5 и A5 Energy представлены официально / MForum.ru