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Philips invents technology for   paintable displays  

Un nuovo, rivoluzionario processo di fabbricazione apre la strada a display LCD più economici, sottili e leggeri e dalla forma libera , display flessibili compresi.

 

nel numero di maggio di "Nature", gli scienziati di Philips descrivono la fabbricazione di display a superficie piatta  realizzati con tecniche  di rivestimento paragonabili alla pitturas. Questa tecnologia consente di avere display economici, sottili, e garantisce una grande libertà di forma. Gli scermi possono essere realizzati su una grande varietà di substrati, compresi i materiali plastici, rendendo possibili, per esempio, grandi  paintable displays sulle pareti di una stanza o display flessibili integrati negli abiti.

Realizzare un display completo semplicemente dipingendo un certo numero di layer su un qualsiasi materiale di supporto può sembrare incredeibile a chiunque abbia una certa familiarità con le molte fasi e con i tempi del processo produttivo attualmente usato nella produzione di display.

Eppure questo sta diventando molto vicino alla realtà grazie ad una nuova rivoluzionaria tecnologia produttiva per i display a cristalli liquidi (LCD).Tradizionalmente i display LCD sono realizzati con la cosiddetta cell-technology, in cui due lastre di vetro contenenti elettrodi, interruttori, filtri di colore e cosi via, sono attentamente sistemati e posizionati trtamite spaziatori, cosicchè si vengano a formare  celle dello spessore desiderato. Le celle sono riempite con cristalli liquidi mediante un costoso procedimento chiamato vacuum suction. Con questa nuova tecnologia l'intero display viene realizzato dall'inizio ala fine su un singolo strato mediante successive spalmature di tutti gli strati funzionali con un procedimento simile alla pittura.


il passaggio chave: Photo-enforced Stratification 

il passo cruciale consiste nella realizzazione di celle a cristalli liquidi senza lo scomodo processo di vacuum suction. Questo è reso possibile da un procedimento chiamato photo-enforced stratification (PES). per prima cosa, una complessa miscela, contenente cristalli liquidi e materiali polimerici, viene applicata sopra il substrato in uno dei passaggi di ricopertura. Successivamente, lo strato viene esposto ai raggi ultravioletti che provocano la separazione della miscela in due elementi separati: una parte a cristalli liquidi ed una parte polimerica. Distribuendo l'irradiazione in due fasi successive, si ha la formazione di celle chiuse di cristalli liquidi.

Durante la prima fase, solo una parte dello strato viene esposta: questo provoca la formazione di pareti polimeriche che vanno a costituire i confini di ogni singola cella; durante la seconda fase lo strato viene esposto completamente, garantendo la formazione di uno strato di cristalli liquidi sulla parte posteriore ed uno strato  polimerico di copertura sulla superficie delle celle.Non è più necessario lo strato superficiale, questo, non solo riduce i costi ma consente di ottenere display particolarmente sottili. C'è grande libertà di scelta nei materiali da usare per lo strato di supporto, per esempio, un supporto plastico sottile apre la strada alla realizzazione di display flessibili. Il processo è molto conveniente per la realizzazione di display in un procedimento chiamato "reel-to-reel", l'ultima tecnologia a basso colto per la realizzazione di grandi superfici, per mezzo della quale la realizzazione dei dispositivi avviene direttamente su grandi fogli che scorrono in modo continuato durante il processo produttivo.

 

Un display a cristalli liquidi a matrice attiva e dispersione polimerica (PDLCD) da 64 x 64 pixel  con transistor polimerici inseriti nel sottile foglio di materiale plastico. Il display ha una dimensione di 3.5 x 3.5 cm.

Per scaricare alcune immagini e video dal sito Philips:

www.extra.research.philips.com/technologies/paintdisp/


Full reference to Nature article:
  

Roel Penterman, Stephen I. Klink, Henk de Koning, Giovanni Nisato, Dirk J. Broer, ‘Single-substrate liquid-crystal displays by photo-enforced stratification’, Nature Vol. 417, 2 May 2002, pp.55-58.

News from Philips is located at www.philips.com/newscenter

 

Display Flessibili

A dispetto del fatto che il mondo reale sia inequivocabilmente tondeggiante, il mondo dei display è sempre rimasto eccezionalmente piatto. Nel campo dei grandi display televisivi e nei monitor, si fa ogni sforzo per il perfetto appiattimento. Per quanto riguarda i display più piccoli, invece, sembra che le cose stiano per cambiare nettamente. 

E' in fase di avanzata sperimentazione una nuova generazione di display plastici abbastanza flessibili da poterli modellare sul contorno dei nostri telefoni cellulari o rivestirci qualsiasi oggetto della nostra vita quotidiana come un bicchiere da drink. Alcune applicazioni della nuova tecnologia dei display sembrano aprire la strada ad un eccitante futuro.

pensare plastico

'Se i display flessibili fossero stati inventati prima di quelli in vetro, chi mai avrebbe voluto cambiarli con display in vetro?' dice Peter Slikkerveer, responsabile del progetto Flexible Displays al centro di ricerca Philips. 'Così, perchè dovremmo tentare di adattare la tecnologia ed i processi produttivi sviluppati per i display in vetro nella produzione di display flessibili basati su materiali plastici? Ciò che dobbiamo iniziare a fare è "pensare plastico" fin dall'inizio'

 

maggiore luminosità

Senza dubbio, per una visione perfettamente luminosa e contrastata in tutte le condizioni di illuminazione,  la tecnologia PolyLED (Polymer Light-Emitting Diode) e OLED (Organic Light-Emitting Diode) offre grandi possibilità. Questi display sono basati sulle proprietà ottiche di certi polimeri (PolyLED) o monomeri (OLED), che sono in grado di emettere grandi quantità di luce con voltaggi applicati estremamente bassi. Alternando la composizione dei materiali, il colore della luce emessa può essere controllato con precisione. Come risultato, possono essere ottenuti display a colori usando ripetizioni di pixel  RGB (rosso, verde, blu) disposti in modo simile a quelli dei tradizionali schermi a fosfori.

I display flessibili basati sulla tecnologia polyled ( studiati da Philips Research) sono ideali da curvare intorno agli oggetti, perchè curvandoli, e quindi cambiando l'angolo visuale, la  luminosità ed  or contrasto non cambiano. Emettendo luce, garantiscono una perfetta visione sia di giorno che di notte e, la loro velocità di risposta consente di riprodurre immagini video di alta qualità. Inoltre, la loro sottile struttura sandwich a due o tre strati, consente di porli su substrati di materiale plastico flessibile. Questa sottigliezza inoltre, limita gli sforzi indotti nella struttura quando viene curvata facendo del PolyLED il candidato scelto per i display arrotolabili.

     

Allora perchè i display non vengono fabbricati su materiale plastico? Il problema è che, al contrario del vetro, i film in materiale plastico sono permeabili sia all'acqua che all'ossigeno, due sostanze che distruggono le proprietà luminose dei polyled. La sfida dei produttori oggi è di portare la vita utile di questi display da alcune settimane a vari anni. Si tratta di trovare una barriera che sia in grado di sigillare ermeticamente il display così da risolvere il problema  della sensibilità ad acqua ed ossigeno.

schermo acceso - consumo zero

La tecnologia dei display flessibili garantisce consumi energetici molto bassi e permette alcune possibilità estremamente interessanti come la stabilità delle immagini a consumo zero.
Philips Research ha già prodotto un display flessibile cholesterico LCD che stabilizza l'immagine e la mantiene anche in mancanza di corrente. realizzati per soddisfare le esigenze delle applicazioni commerciali, questi display monocromatici a scala di grigio aprono la strada a nuove possibilità realizzative come display per i prezzi di un supermarket o stikers per messaggi elettronici.

per approfondire:
Low-temperature Polysilicon

 
 

External competition

Philips non è l'unica a lavorare sulla tecnologia dei display flessibili. Visson Enterprises, per esempio, ha sviluppato una tecnologia  di tessitura dei display usando rigature per creare gli elettrodi riga e colonna  che stimolano un materiale elettroluminescente posto alla loro intersezione. Anche E-Ink Corp. ha proposto un display simile alla carta che usa un campo elettrico per attrarre o respingere delle particelle colorate cariche elettricamente racchiuse in microcapsule riempite di fluido. 

 

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