各顯身手的顯示器

木犀兔

科幻小說(shuō)中提到，未來(lái)人類(lèi)的衣服可以根據(jù)自己的心情，顯現(xiàn)出不同的圖案和顏色，如同一塊可“行走”的顯示器。你想穿上這樣的衣服嗎？其實(shí)，為了方便人類(lèi)的生活，顯示器早已經(jīng)歷過(guò)多次改進(jìn)，讓我們一起去看看那些顯示器吧。

神奇液晶

1888年，奧地利化學(xué)家弗里德里?！だ聿榈隆とR尼澤合成了一種名為膽固醇安息香酸酯的有機(jī)化合物。他發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)在加熱至145.5℃時(shí)會(huì)熔化為混濁的液體，繼續(xù)加熱至178.5℃時(shí)會(huì)變?yōu)橥该鞯囊后w。而逐漸冷卻后，它先是變成藍(lán)色，接著變得渾濁，之后又變成紫色，最后則變成白色的固體。

一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，萊尼澤向電子工程學(xué)教授奧托·雷曼描述了自己的實(shí)驗(yàn)情況，雷曼記起碘銀也有類(lèi)似的現(xiàn)象，于是對(duì)有機(jī)化合物展開(kāi)了系統(tǒng)的研究。他發(fā)現(xiàn)了100多種結(jié)晶型的液體，并首次提出了“液晶”的概念。但由于這種結(jié)晶現(xiàn)象在當(dāng)時(shí)沒(méi)有應(yīng)用的場(chǎng)景，人們普遍認(rèn)為這項(xiàng)研究毫無(wú)意義。

1962年，美國(guó)無(wú)線(xiàn)電公司的研究人員理查德·威廉姆斯在給薄層液晶材料施加電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生了條紋狀的圖案。經(jīng)過(guò)6年的深入研究，他和同事發(fā)現(xiàn)液晶分子可以讓射入的光線(xiàn)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，在受到電壓的影響時(shí)又會(huì)改變其分子的排列狀態(tài)。

當(dāng)時(shí)誰(shuí)也沒(méi)有想到，這兩種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，竟給后人留下了深遠(yuǎn)影響。1971年，世界第一臺(tái)液晶顯示器誕生，隨后液晶顯示器在計(jì)算器、電腦顯示器等電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。1990年，夏普公司成功研發(fā)出應(yīng)用在電視上的14吋彩色液晶顯示器，這也是液晶顯示器實(shí)用化的開(kāi)端。2000年，液晶顯示器幾乎完全取代了笨重、耗電且成本極高的陰極射線(xiàn)管，以其平薄、輕便、低功耗等優(yōu)勢(shì)受到了社會(huì)各界人士的青睞。2001年10月15日，康佳集團(tuán)在深圳舉行“康佳進(jìn)軍新型顯示器領(lǐng)域”的新聞發(fā)布會(huì)，推出了中國(guó)第一臺(tái)自主研制的液晶顯示器。

各懷本領(lǐng)

在全球掀起液晶顯示器浪潮的人們，那時(shí)可能還沒(méi)想到，柔性顯示技術(shù)即將出現(xiàn)。如今，我們所熟知的能夠?qū)崿F(xiàn)柔性顯示的技術(shù)有三類(lèi)：液晶顯示、電泳顯示、有機(jī)電致發(fā)光顯示。

1996年，美國(guó)麻省理工大學(xué)的約瑟夫·雅各布森教授及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了電泳顯示技術(shù)。因?yàn)檫@種技術(shù)的顯示效果十分接近傳統(tǒng)紙張，所以也被人們稱(chēng)為“電子紙”技術(shù)。這種顯示技術(shù)耗電量很低，而且和傳統(tǒng)紙張反光效果類(lèi)似，不容易傷眼，因此有人用它做電子閱讀的顯示器。目前，這種顯示技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展，使用范圍越來(lái)越廣泛。

有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)的研究其實(shí)起源于一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)。1979年的一天晚上，在美國(guó)柯達(dá)公司從事科研工作的華裔科學(xué)家鄧青云博士，在回家的路上忽然想起有東西忘在了實(shí)驗(yàn)室，就轉(zhuǎn)身回去拿。當(dāng)回到實(shí)驗(yàn)室以后，他發(fā)現(xiàn)黑暗中有個(gè)發(fā)亮的東西。打開(kāi)燈一看，原來(lái)是一塊做實(shí)驗(yàn)用的有機(jī)蓄電池在發(fā)光。從此以后，鄧青云博士開(kāi)始了有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)的研究，他本人也因此被稱(chēng)為“有機(jī)電致發(fā)光顯示之父”。

而有機(jī)電致發(fā)光顯示的正式商用是在1987年。當(dāng)時(shí)的柯達(dá)公司推出了一款使用有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)的顯示器，展現(xiàn)出了有機(jī)電致發(fā)光顯示的優(yōu)異性能，這種顯示器更薄，響應(yīng)也更快，引起了人們極大的興趣。隨后，越來(lái)越多的國(guó)際大公司加入了對(duì)有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)的研發(fā)。

綜合來(lái)說(shuō)，有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)是三者中最先進(jìn)的，它彌補(bǔ)了液晶顯示技術(shù)的一個(gè)重大缺陷（液晶層有縫隙，不能完全關(guān)合），同時(shí)又比電泳顯示顏色豐富。在科研工作者眼中，有機(jī)電致發(fā)光屏是極佳的實(shí)驗(yàn)材料。但對(duì)于我們普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，選擇液晶顯示屏是性?xún)r(jià)比最高的。因此綜合來(lái)看，在這些顯示技術(shù)中，應(yīng)用最廣的還是液晶顯示技術(shù)。如今，顯示技術(shù)的發(fā)展還在繼續(xù)。

可穿可戴

復(fù)旦大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)利用有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)，成功地將顯示器的制備與織物編織的過(guò)程相融合，用50萬(wàn)個(gè)間隔約800微米的發(fā)光單元，制作出了6米長(zhǎng)、25厘米寬的展示紡織品。

這種紡織品可初步滿(mǎn)足部分實(shí)際應(yīng)用中的分辨率需求，即使柔性顯示織物發(fā)生彎曲、旋轉(zhuǎn)、滑移，也能令亮度變動(dòng)范圍低于5%，并且它還能承受上百次的折疊與洗衣機(jī)揉搓。這無(wú)疑是人類(lèi)科技發(fā)展中的一次重大革新。

在實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)把紡織品露天放置了一個(gè)月后，它的亮度沒(méi)有出現(xiàn)明顯下降；在經(jīng)過(guò) 100 次加速清洗和干燥循環(huán)后，顯示依舊正常。這些“智能紡織品”可以在通信、導(dǎo)航和可穿戴等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

不久的將來(lái)，這種可以顯示內(nèi)容的智能織物，或許能讓潮流服裝設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出更多獨(dú)特的服裝，也讓我們的生活更加絢麗多彩。

從模糊到清晰，從黑白到彩色，從厚重到輕薄，從剛性到柔性……一塊小小的顯示屏背后，是無(wú)數(shù)科研工作者日以繼夜的研究成果，更是我們國(guó)家科技發(fā)展的縮影。相信未來(lái)，各種先進(jìn)的顯示技術(shù)還會(huì)帶給我們更多驚喜，讓我們拭目以待吧！