Funktionsweise von Flüssigkristall-Displays in einem eWriter

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Tablet-PCs liegen voll im Trend, darunter eine, die meidet apps und Grafiken einfach Text erfassen und Kritzeleien — das Boogie Board Tablet oder eWriter zu schreiben.

Unsständig, die mehrere Anwendungen Kent Displays Incorporated aus zwei Jahrzehnten von Materialien und Fertigung Forschung entwickelt, setzt das Boogie Board eWriter auf erweiterte Flüssigkristall-Technologie.

Liquid Crystal displays, auch bekannt als LCDs, enthalten Moleküle, die in einer bestimmten Ausrichtung bestellt, die auf komplexe Weise mit Licht und elektrische Felder interagieren und basieren auf Prinzipien, die in den späten 1800er Jahren entdeckt. (Siehe der National Science Foundation Chalk Talk an Flüssigkristallen.)

Neue Nutzungen für alte Technik

Die grundlegenden Flüssigkristall-Forschung, die schließlich zur Entwicklung der Boogie Board eWriter führten begann 1989 als Teil des Science and Technology Research Center der National Science Foundation für Advanced Liquid kristalline optischen Materialien. Die Forschung brachte Wissenschaftler von der Case Western Reserve, Kent State University und der University of Akron zu die grundlegenden Eigenschaften der Flüssigkristalle Materialien erforschen und entwickeln neuartige Anwendungen für den Einsatz.

Die Forschern ist es gelungen erzeugen viele neue Technologien, die einen starken Einfluss auf die flat-Panel-Display-Industrie, haben Einfluss auf das Wachstum in den Vereinigten Staaten. Eine der Technologien Center Forscher nicht erfunden ist eine Art des LCD-Displays, die mit geringer Leistung, robuste, flexible Bildschirme für Displays und Schreibtafeln.

Herstellung-Boogie-Boards

Das Team Forschung führte zu acht Patente, die Grundlage für ein Start-up-Unternehmen, Kent zeigt. Das Unternehmen ursprünglich enthält eine Reihe von Display-Produkte, aber seit kurzem konzentriert sich auf Produkte, die flexiblen Kunststoffsubstraten zu integrieren und mit hohem Volumen Techniken genannt Rolle-zu-Rolle-Fertigung hergestellt werden.

Die Rolle-zu-Rolle-Linie bringt Rollen Kunststoff-Substrat und kontinuierlich verbindet sie mit dem Flüssigkristall-Material, Schaffung einer flexiblen Druck empfindliche Displays – das Grundelement der eWriter. Die Fertigungslinie ist sehr vielseitig, befindet sich in Kent, Ohio, und wurde seit 2009 in Betrieb – in der Tat KDI entwickelt sich eine zweite Linie, mehr Kapazität und Fähigkeit hinzufügen.

Das erste Produkt, kommen aus der ursprünglichen Fertigungslinie ist Boogie Board eWriter, Lieferant des Zentrum Forschung und späteren Zuschüsse von der National Science Foundation-Small Business-Technologie-Transfer-Programm. Das Unternehmen hat 1 Million Geräte verkauft, alle hergestellt in den Vereinigten Staaten seit der eWriter rollte aus der Produktionslinie im Januar 2010.

Neues Gerät

Auf dem Markt wettbewerbsfähig Gadget Kent Displays Incorporated hat einen Platz für ein Produkt wie der eWriter, die keine komplexe Computer Tablet oder ein elektronisches Lesegerät, sondern eine neue Gerätekategorie insgesamt gefunden – eine elektronische Schreibblock, spezialisiert für die Erzeugung von Inhalten (schriftlich) statt konsumieren von Inhalten (lesen oder sehen).

Die Board-Flüssigkristall-Technologie schafft ein Schreibgefühl sehr ähnlich wie ein Stift auf Papier. Mechanischer Druck aus einem Stift auf der Schreibfläche bewirkt, dass ein Bild, um sofort unter die Spitze des Stifts angezeigt werden. Dadurch entfällt der störende Verzögerung und Parallaxe, die oft auf andere elektronische Geräte-Typen schreiben schwierig macht. Die Kunststoff Anzeige der eWriter, die ein Bild behält ohne jede macht, ermöglicht eine leichtere, robuste Gerät mit längerer Akkulaufzeit und eine deutlich kostengünstigere.

Wie es funktioniert

Der eWriter arbeitet nach dem Prinzip von anisotropen Strömung, eine Besonderheit der cholesterischen Flüssigkristalle, in denen Kristalle fließen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, abhängig von der Richtung der Druck angewendet wird. Wenn eine Dünnschicht der cholesterischen Flüssigkristalle zwischen zwei Blätter aus speziellen Kunststoff eingeklemmt ist, verursacht anisotropen fließen die Moleküle selbst zu reflektieren das Licht dort, wo ein Stift die Kunststoffplatte berührt, zu bestellen.

Flüssigkristalle sind umgeben von Polymer Säulen, die Strömung, wodurch ausgezeichnete Linie Schärfe kontrollieren. Das schriftliche Bild wird beibehalten, bis mit einem Knopfdruck elektrisch gelöscht. In elektronischen löschen ordnet der Blitz eines elektrischen Feldes die Moleküle, so dass sie weniger reflektierend sind.

Durch die National Science Foundation Stipendien, die Forscher untersuchten die mikroskopische Polymerstruktur für weitere Verbesserungen und Engineering sowie die Art der chiralen Strukturen – Ergebnisse, die für Fortschritte bei Kent Display Incorporated von entscheidender Bedeutung gewesen.

Kürzlich hat St. Richard katholische Schule in Edmonton, Alberta die Boogie-Board für die Grundschüler. Die Schule zunächst kaufte die Technologie, um den Papierverbrauch zu senken und seine Papier Reduktion Ziel verfolgt, auf 40 Prozent ihrer ursprünglichen Papier Verwendung überschritten hat.

Seit seiner Einführung das Boogie Board eWriter hat Kent zeigt mehrere Funktionen, wie z. B. die Fähigkeit, Arbeit als PDF speichern und die PDF-Datei auf einen Computer übertragen.

Anmerkung der Redaktion: Dargestellt, die Forscher in Behind the Scenes Artikel von der National Science Foundation, der Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik unterstützt wurden. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.