OLED正在吞噬小尺寸顯示器市場，LCD屏幕就要走向完結(jié)了嗎？其實并非如此，據(jù)美國光學(xué)學(xué)會（OSA）消息，下一代藍(lán)相液晶屏幕（blue-phase liquid crystal）已經(jīng)研發(fā)成功，其驅(qū)動速度10倍于現(xiàn)有液晶屏，像素密度高達(dá)1500PPI，在VR/AR領(lǐng)域擁有廣泛前景。

藍(lán)相液晶無需彩色濾光片，亞毫秒響應(yīng)速度允許RGB背光在不同時間通過液晶發(fā)送。 由于LED顏色的切換速度相當(dāng)快，因此人眼可以整合紅色、綠色、藍(lán)色以形成白色。藍(lán)相液晶將空間轉(zhuǎn)換為時間，節(jié)省子像素三分之二的配置，其像素密度增加了三倍。

屏幕材質(zhì)創(chuàng)新讓藍(lán)相液晶的光學(xué)效率提升三倍，因為背光不必通過彩色濾色片，透光率控制在約30%。藍(lán)相液晶汲取LCD、OLED的部分優(yōu)勢，不僅像素密度更高、屏幕響應(yīng)更快，而且消除了彩色濾色片發(fā)生的顏色串?dāng)_，顯示顏色會更加鮮艷。

2008年三星展示了第一個藍(lán)相液晶原型，但由于高工作電壓和電容充電時間慢等問題，最終沒有實現(xiàn)量產(chǎn)。新一代藍(lán)相液晶屏幕由吳詩聰教授的團(tuán)隊研發(fā)，通過與液晶制造商日本JNC、顯示器制造商臺灣友達(dá)光電一起合作，預(yù)計將在2018年生產(chǎn)出原型樣品。

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今天的LCD屏幕是通過向列型液晶調(diào)制進(jìn)入的白色LED背光源。薄膜晶體管提供控制每個像素中的光透射所需的電壓。 LCD子像素包含紅色，綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，它們組合使用以對人眼產(chǎn)生不同的顏色。通過組合所有三種顏色創(chuàng)建白色。

藍(lán)相液晶可以進(jìn)行切換或控制，比向列型液晶快約10倍。這個亞毫秒響應(yīng)時間允許每個LED顏色（紅色，綠色和藍(lán)色）在不同時間通過液晶發(fā)送，并且不需要彩色濾光片。 LED顏色切換如此之快，以使我們的眼睛可以整合紅色，綠色和藍(lán)色以形成白色。 20170207-CINN-3 “用彩色濾色片時紅、綠、藍(lán)光都是同時產(chǎn)生的，”吳詩聰教授說。“然而，對于藍(lán)相液晶，我們可以使用一個子像素來產(chǎn)生所有三種顏色，但在不同的時間，這將空間轉(zhuǎn)換為時間，節(jié)省空間的三分之二的配置，其像素密度增加了三倍。

藍(lán)相液晶也使光學(xué)效率提升三倍，因為光不必通過彩色濾色片，這將穿透率控制在約30％。另一個大的優(yōu)點是所顯示的顏色會更加鮮艷，因為它直接來自紅色，綠色和藍(lán)色LED，這消除了平時與彩色濾色片發(fā)生的顏色串?dāng)_。

吳詩聰教授的團(tuán)隊與JNC合作，將藍(lán)相液晶的介電常數(shù)降低到最小的可接受范圍，以減少晶體管充電時間并獲得亞毫秒的光學(xué)響應(yīng)時間。然而，每個像素仍然需要高于單個晶體管提供的驅(qū)動電壓。為了克服這個問題，研究人員設(shè)計了一個凸起的電極結(jié)構(gòu)，使得電場能更深入地穿過液晶，以大幅降低驅(qū)動每個像素所需的電壓，同時保持高光穿透率。

“我們實現(xiàn)了一個足夠低的工作電壓，允許每個像素由單個晶體管驅(qū)動，同時實現(xiàn)小于1毫秒的響應(yīng)時間，” 吳詩聰實驗室的博士生陳海偉（音譯）說。“工作電壓和響應(yīng)時間之間的這種微妙平衡是啟用現(xiàn)場順序彩色顯示的關(guān)鍵。