近日，材料科學與工程學院鄭秋菊博士與美國康寧公司高級項目經理John C.Mauro合作，在提高玻璃顯示器分辨率領域取得重要進展，發現玻璃的弛豫行為研究可以提高顯示屏的分辨率。
玻璃的熱歷史是影響玻璃性能的重要因素，在生產平板顯示屏過程中，需要加熱玻璃基板來把薄膜晶體管渡到上面，這使得玻璃板的熱歷史非常復雜。由于玻璃在這個過程中一直在弛豫，它的體積將會發生相應變化。如果弛豫行為起伏變化很大，又沒有得到精確控制，顯示屏的像素將無法對齊，導致“像素混亂”的現象發生，顯示器將無法正常工作。
鄭秋菊博士和Mauro揭示了控制玻璃弛豫行為的物理根源，利用能量示景圖模型計算量化了玻璃弛豫行為的變化率，發現提高玻璃的脆性指數可大幅降低弛豫行為的變化率。由于脆性玻璃在玻璃轉變以下具有更高的自由能勢壘，其對加熱過程中弛豫行為的變化有更高的抵抗能力，因此提高玻璃脆性是降低弛豫起伏帶來的負面影響的有效途徑。此發現有助于更好得控制玻璃在生產過程中的熱歷史，并根據弛豫行為設計制造更穩定和更可控的新玻璃產品。此成果為研發下一代更高分辨率的顯示屏奠定了堅實基礎。
該成果于2017年2 月21日發表在The Journal of Chemical Physics, 題目是“Variability in the relaxation behavior of glass: Impact of thermal history fluctuations and fragility” (DOI:10.1063/1.4975760)。論文發表后被美國物理研究所、美國陶瓷學會新聞等多家媒體新聞和專業雜志快速報道。
