智能眼镜柔性纳米像素显示器的设计

由英国牛津大学科学家率领的一个研究小组日前借助相变材料开发出一种柔性超高分辨率显示器，让单个像素点只有几百纳米的“纳米像素”显示器成为了现实。这种显示器除了具备极高的分辨率外，还具有超低能耗、可折叠、静态显示的优势，未来有望在智能眼镜、智能车窗和电子出版等领域获得应用。相关论文发表在本周出版的《自然》杂志上。

这种显示器采用了一种独特的三明治结构，被夹在中间的是一层厚度为7纳米、名为Ge2Sb2Te5（GST）的相变材料，另外两层是由氧化铟锡（ITO）制成的电极层。只需极小的电流，这块“三明治”就能显示图像，而构成这些图像的“纳米像素”的尺寸仅有300纳米×300纳米大小。分辨率远远超过326像素/英寸的视网膜屏幕。

领导这项研究的牛津大学材料学教授哈里什·巴斯卡兰表示，他们最初并没有想去发明一种新的显示器，而是在探索相变材料光学与电学性质之间的联系时产生了制造这种三明治显示材料的想法。之后他们发现，这种材料不仅能够在堆栈中产生图像，超薄的GST显示层还出乎意料地带来了更好的对比度。此外，他们还发现通过改变电极层就能改变图像的颜色。

据报道称，这种显示器采用了一种溅射技术。具体方法是用高能粒子轰击靶标层，让其中的原子以薄膜的方式沉积到另一层材料上。

巴斯卡兰说：“我们采用了可沉积薄膜技术，这种超薄超柔软的薄膜可以很容易被整合到其他材料上。这使得这种技术未来有望在智能眼镜、可折叠屏幕、汽车玻璃显示器，甚至是人造视网膜上获得应用。”

论文的第一作者，牛津大学材料系的佩曼·侯赛尼称，试验显示这种显示器原型能够轻松显示出多种色彩，其中也包括显示器所需要的基色。该技术的一个优势在于，与大多数传统显示器不同，新显示器不必不断刷新像素，而只有在图像需要改变的时候才刷新。这意味着基于这种技术的显示器能耗非常低，同时看上去也会更加舒服。此外，这种显示器还能在更为省电的“彩色电子阅读器”模式和能够显示视频的背光模式之间轻松地切换。

论文共同作者英国埃克塞特大学工程系教授大卫·莱特说：“相变材料是近年来的一个研究热点，但此前还没有人将其用于显示技术，用相变材料的电学和光学特性，开发超高分辨率的彩色显示器，因此，这算得上是一次真正的突破。”


通常情况下，高新技术都是最先应用于军事领域，之后才逐步转化为商用及民用。因此，柔性显示器虽出现多年，但直到现在，在商业化道路上才刚刚起步。试想一下，你可以把手机或者平板电脑折叠起来放进口袋里，或者“卷开”显示屏，当作地图使用。特别值得一提的是，这种被叫做“电子纸”的柔性显示器，随着“纳米像素”的加入，高清可折叠可显示视频的报纸也将应运而生，这是否意味着饱受网络等新媒体冲击的报业将迎来第二春呢？

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