智能眼鏡柔性納米像素LCD液晶顯示器的設計

由英國牛津大學科學家率領的一個研究小組日前借助相變材料開發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、靜態顯示的優勢，未來有望在智能眼鏡、智能車窗和電子出版等領域獲得應用。相關論文發表在本周出版的《自然》雜志上。

    這種顯示器采用了一種獨特的三明治結構，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/英寸的視網膜屏幕。

    領導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明一種新的顯示器，而是在探索相變材料光學與電學性質之間的聯系時產生了制造這種三明治顯示材料的想法。之后他們發現，這種材料不僅能夠在堆棧中產生圖像，超薄的GST顯示層還出乎意料地帶來了更好的對比度。此外，他們還發現通過改變電極層就能改變圖像的顏色。

    據報道稱，這種顯示器采用了一種濺射技術。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，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，甚至是人造視網膜上獲得應用。”

    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。該技術的一個優勢在于，與大多數傳統顯示器不同，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。

    論文共同作者英國埃克塞特大學工程系教授大衛·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，用相變材料的電學和光學特性，開發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，高新技術都是最先應用于軍事領域，之后才逐步轉化為商用及民用。因此，柔性顯示器雖出現多年，但直到現在，在商業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運而生，這是否意味著飽受網絡等新媒體沖擊的報業將迎來第二春呢？

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