OLED也是可憐娃，由于聲名在外，難免會有幾個不識趣的后起之輩想要和它懟。比如量子點，比如QLED，再比如Micro LED，誰都搶著拿下“下一代顯示技術”的帽子。
然而，你們都too young too simple。現有的量子點技術根本贏不了OLED，QLED甚至連剖腹產都出不來。Micro LED么，民用化再等幾年吧……不過今天要說的藍相液晶，倒還真有那么點意思，或許可以讓OLED顫抖一下。
三星于2008年發表的第一款藍相液晶面板
本月1日，由來自臺灣的物理學家吳詩聰領導的美國團隊宣布成功研發出新一代藍相液晶技術，試制品的像素密度達到1500ppi，是蘋果Retina顯示器的三倍。未來有望應用在VR、AR等顯示領域，進一步增強小屏幕上的分辨率表現。
世界上第一款藍相液晶面板由三星于2008年推出，基于藍相液晶的技術特點，這塊面板達到了240Hz的高刷新率，但同時存在著需要高電壓、發熱量大以及顯示對比度低的缺點。
而此次吳詩聰團隊研發的藍相液晶解決了上述問題，在每像素15V的電壓下實現了74%的透光率，達到可以商用的程度。
前提概要已說明完了，那么究竟什么是藍相液晶呢？
來自1888年的意外發現
液晶最早于1888年被奧地利植物學和化學家弗里德里希·理查德·萊尼澤所發現，當時他正在加熱安息香酸膽固醇酯時意外察覺到其在145℃時會融解為混濁液體，繼續加熱至179℃時變為透明液體，這個透明液體便是液晶。
當時在發表的報告中，弗里德里希還提到過在降溫測試時液晶出現了一種持續時間短暫的藍色形態，這正是液晶的一種特殊形態——藍相液晶。
藍相液晶的一個特點是系統穩定，雖然其結構呈雙扭旋特性，離中心軸越遠則越不穩定，但依然比普通液晶的單扭旋結構穩定性更好，盡管差別不會很大。一個單位體積的雙扭旋結構為柱狀系統，內部擁有多個螺旋軸并交匯于中央的中心軸，以45°圍繞中心軸旋轉。將多個雙扭旋結構堆疊在一起，便是通常意義上的藍相液晶了。
藍相液晶的雙扭旋結構
然而堆疊在一起的藍相液晶在交匯處存在晶體缺陷，這是由于原子或分子的不完美排列造成的，無法避免。但就是因為有晶體缺陷的存在，使得藍相液晶顯得與眾不同。這些缺陷的間距只有幾百納米，根據布拉格反射的原理，此時光線遇到這些缺陷后彼此發生干涉，由此會產生帶有顏色的反射光，但不一定是藍色。
藍相液晶的晶體缺陷
如果在此基礎上施加外部電壓，由于存在克爾效應，隨著晶格折射率的改變，反射光可以呈現不同的顏色。
看到這里，一些聰明人也許就明白了。是的，藍相液晶能夠控制光的顏色，不再需要濾光片著色，這才是它的最大特點，而不是什么高精細。
一個像素產生紅綠藍光
在普通的液晶顯示結構中，需要使用RGB三色濾光片對白光進行著色，以此實現全彩。至于灰階的控制，則是通過調整施加在液晶單元上的電壓來達到調節的目的。因為液晶需要被灌注在厚約幾微米的玻璃基板上，晶體單元較大，所以驅動時間較長，造成響應速度緩慢。
藍相液晶顯示屏
而藍相液晶則不同，它可以實現自行排列，也不需要固定液晶分子排列的配相層，因此單個晶體單元只有幾十到幾百納米，使之更易驅動。三星于2008年發表的藍相液晶面板有著240Hz的高刷新率，正是基于此特點。
當然更讓人感到興奮的是，由于不再需要濾光片，加上藍相液晶的響應速度超群，因此原本需要三個子像素來進行RGB混色，如今只需要一個子像素便可完成這一過程。
藍相液晶顯色示意圖
之前三星利用克爾效應，讓藍相液晶發出紅、綠、藍光，然后根據所需要的顏色，在10倍于普通液晶的響應時間里讓像素快速閃爍，直接混合紅、綠、藍三種色彩。吳詩聰團隊的方案據說是使用了紅、綠、藍三種LED背光燈，在亞毫秒級的響應時間里進行快速切換。由于閃爍時間極為迅速，肉眼無法捕捉，因此我們看到的直接就是混合后的色彩，而非普通電視那樣間接混合RGB三色。
這一顯色原理與DLP投影機相近，也是通過快速切換RGB三色來實現混色。理論上，這種混色方式顯示出來的色彩會更加柔和與準確。
正是由于采用單子像素發光，因此在原有的玻璃基板上可以塞入更多的藍相液晶像素，超高精細面板就誕生了。
但藍相液晶也并非完美無缺，比如它所需要的驅動電壓實在過高，由此也導致發熱量過大。吳詩聰團隊的解決方案是使用一種凸起的電極結構，使電場能更深入地驅動液晶，降低所需的驅動電壓。不過提升其透光率，依然是藍相液晶所需面臨的重要課題。
下一步是商品化
由于新的藍相液晶技術與三星當年已經不可同日而語，因此吳詩聰認為商品化已經指日可待。他們找到的合作伙伴是日本JNC石油化學與臺灣友達光電，后者已經擁有凸起電極結構的樣品，接下來將與JNC合作開發材料，早已實現工業化生產。盡管目前能看到的樣品稀少，但已經讓人倍感期待了。
關注我們
公眾號：china_tp
微信名稱：亞威資訊
顯示行業頂級新媒體
掃一掃即可關注我們
