智能眼鏡柔性納米像素LCD液晶顯示器的設(shè)計

由英國牛津大學科學家率領(lǐng)的一個研究小組日前借助相變材料開發(fā)出一種柔性超高分辨率顯示器，讓單個像素點只有幾百納米的“納米像素”顯示器成為了現(xiàn)實。這種顯示器除了具備極高的分辨率外，還具有超低能耗、可折疊、靜態(tài)顯示的優(yōu)勢，未來有望在智能眼鏡、智能車窗和電子出版等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。相關(guān)論文發(fā)表在本周出版的《自然》雜志上。

    這種顯示器采用了一種獨特的三明治結(jié)構(gòu)，被夾在中間的是一層厚度為7納米、名為Ge2Sb2Te5（GST）的相變材料，另外兩層是由氧化銦錫（ITO）制成的電極層。只需極小的電流，這塊“三明治”就能顯示圖像，而構(gòu)成這些圖像的“納米像素”的尺寸僅有300納米×300納米大小。分辨率遠遠超過326像素/英寸的視網(wǎng)膜屏幕。

    領(lǐng)導(dǎo)這項研究的牛津大學材料學教授哈里什·巴斯卡蘭表示，他們最初并沒有想去發(fā)明一種新的顯示器，而是在探索相變材料光學與電學性質(zhì)之間的聯(lián)系時產(chǎn)生了制造這種三明治顯示材料的想法。之后他們發(fā)現(xiàn)，這種材料不僅能夠在堆棧中產(chǎn)生圖像，超薄的GST顯示層還出乎意料地帶來了更好的對比度。此外，他們還發(fā)現(xiàn)通過改變電極層就能改變圖像的顏色。

    據(jù)報道稱，這種顯示器采用了一種濺射技術(shù)。具體方法是用高能粒子轟擊靶標層，讓其中的原子以薄膜的方式沉積到另一層材料上。

    巴斯卡蘭說：“我們采用了可沉積薄膜技術(shù)，這種超薄超柔軟的薄膜可以很容易被整合到其他材料上。這使得這種技術(shù)未來有望在智能眼鏡、可折疊屏幕、汽車玻璃顯示器，甚至是人造視網(wǎng)膜上獲得應(yīng)用。”

    論文的第一作者，牛津大學材料系的佩曼·侯賽尼稱，試驗顯示這種顯示器原型能夠輕松顯示出多種色彩，其中也包括顯示器所需要的基色。該技術(shù)的一個優(yōu)勢在于，與大多數(shù)傳統(tǒng)顯示器不同，新顯示器不必不斷刷新像素，而只有在圖像需要改變的時候才刷新。這意味著基于這種技術(shù)的顯示器能耗非常低，同時看上去也會更加舒服。此外，這種顯示器還能在更為省電的“彩色電子閱讀器”模式和能夠顯示視頻的背光模式之間輕松地切換。

    論文共同作者英國?？巳卮髮W工程系教授大衛(wèi)·萊特說：“相變材料是近年來的一個研究熱點，但此前還沒有人將其用于顯示技術(shù)，用相變材料的電學和光學特性，開發(fā)超高分辨率的彩色顯示器，因此，這算得上是一次真正的突破。”

    上圖 反射模式下的柔性“納米像素”顯示器基板。

    通常情況下，高新技術(shù)都是最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，之后才逐步轉(zhuǎn)化為商用及民用。因此，柔性顯示器雖出現(xiàn)多年，但直到現(xiàn)在，在商業(yè)化道路上才剛剛起步。試想一下，你可以把手機或者平板電腦折疊起來放進口袋里，或者“卷開”顯示屏，當作地圖使用。特別值得一提的是，這種被叫做“電子紙”的柔性顯示器，隨著“納米像素”的加入，高清可折疊可顯示視頻的報紙也將應(yīng)運而生，這是否意味著飽受網(wǎng)絡(luò)等新媒體沖擊的報業(yè)將迎來第二春呢？

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