新材料可实现液晶显示屏在极端冷热环境下正常工作

     液晶(LC)显示器最近在汽车上的应用激增-平视显示器、仪表显示器、导航系统以及娱乐显示器。然而，今天的液晶显示技术在极寒和极热的天气中依旧存在挑战，极端温度会导致图像模糊和显示缓慢。

    佛罗里达大学光学和光子学学院吴诗聪教授和分别来自佛罗里达中央大学、西安近代化学研究所、日本DIC公司的同事们，已开发了三种新的LC混合物，克服了在较高、较低工作温度下的物理限制。

    吴教授称，LC应该具有超过100℃的清亮点和低于-40℃的熔点，超出此范围，LC将因为冻结或各向同性而无法工作。

    低温下的低粘度

    为了他们的LC能够在很宽的温度范围内工作，研究人员将十二个三环和四环化合物与低分子化合物混合。这种类型的混合物被称为共晶系统。除了具有较高的清亮点，该混合物还具有较低的粘弹性系数和活化能。这些特性能够使LC在较低的温度下维持较低粘度，而液晶显示器的响应时间主要受液晶层的厚度和粘弹性系数影响。

    目前欧洲汽车标准要求像素的响应时间从一个亮度变化到另一个亮度为200毫秒(-20℃)和300毫秒(-30℃)，以避免图像模糊。吴和他的同事们的反应时间约为10毫秒，是欧洲要求速度的大约20倍。此外，这些混合物能够在较高温度下实现场序彩色显示，并带来三倍密度分辨率和显示器亮度。这种方法改善了平视显示器在白天的环境对比度。

    吴和他的同事们今后的工作包括开发超薄液晶显示器与后视镜的集成，以消除司机的盲点，以及提高所有类型汽车显示器在刺眼光照下的可读性。