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科學家研發出超清可彎曲顯示器技術
發佈時間:2014-07-15 08:50:06
根據一篇今天發表在《自然》雜志上的論文，科學家們描述了一項新的技術，這可能是朝著生産出第一種超薄，超高速，低能耗，高清且可折疊彩色顯示屏的方向邁出的第一步。如果將技術從實驗室搬到工廠的工程難題可以被解決，那麼這將有望成爲一款博采當今各類顯示技術之長從而孕育出的完美之作。
這項新的顯示技術采用的材料仍然主要是一些傳統材料，包括現在便已經在CD與DVD上廣泛使用的一些數據存儲材料，這些材料的一項關鍵性質是它們可以以兩種狀態存在。在光，熱或電子的作用下，它們就能實現不同狀態之間的轉換。科學家們將這類材料稱作“相變材料”(PCMs)。
阿列克斯·克羅波夫(Alex Kolobov)是一名來自日本納米電子研究所的研究員，他本人並未參與本次研究。他表示：“實在非常令人振奮，在光學與長期存儲材料領域得到如此廣泛應用的相變材料能在顯示技術方面找到一個新的潛在應用領域。”
PCM顯示技術原理基本就很像亞馬遜的kindle閱讀器采用的那種電子紙張。簡單來說其方法不外乎采用兩層箱變材料疊加，其中色彩較淺，一種則較深，中間再放置一層透明的傳導層。在電子紙張技術中，較內層的材料是一種黑色的粘稠油性液體，中間布滿微小的白色鈦質小球粒。要想顯示白色圖形，你就讓電流通過玻璃下的一塊微小區域，讓那些小球浮上表面。而如果想要顯示黑色圖案，你就反方向通過電流，讓那些小球再次掉落回去。
而在PCM顯示技術中，其較內層的材料是一種矽的一些化學元素近親：鍺，銻和碲。這種材料的兩種狀態，即所謂GST，事實上是兩種不同的材料：一種是一類規則態的晶體，另一種則是不規則態的玻璃。爲了實現在這兩者之間的轉換，需要借助電流脈衝去熔化一根柱體，你可以選擇使其緩慢熔化，從而得到晶體，你也可以選擇快速冷卻，從而得到玻璃。這種循環可以非常迅速的進行，每秒鍾可以進行超過100萬次。
這種速度在消費類産品中將是一種巨大的優勢。在kindle上滑動頁面有時候會讓人感覺體驗很差，因爲它的刷新速度基本只有每秒鍾一次左右，而是用PCM材料制作的顯示屏，其刷新速度足以支持電影播放。
爲了研制這款開創性的新型顯示裝置，由英國牛津大學納米制造技術專家哈裏希·巴斯卡蘭(Harish Bhaskaran)領銜的一個小組使用一臺納米工業界花費35年時間開發出來的精密設備來布設所需的3層材料面——每一層都僅有幾個納米厚——一層導電玻璃，一層GST，然後再是一層導電玻璃。隨後他們使用一臺原子力顯微鏡的尖端在其表面作畫——任何東西，從日本畫中的波濤，到一個跳蚤或是一輛古董車，所有這些畫的大小都小于一根頭發絲的寬度。
研究人員還展示了，他們可以通過改變光在材料表面的反射情況實現對PCM顯示顔色的控制。每一個像素都可以顯示一到兩種顔色，這是因爲GST材料可以不同的方式發生光線折射。而爲了得到更廣泛的色彩選擇，包括天藍色和粉色等等，研究人員改變這些材料層的厚度。到目前爲止，研究組還只是實現了兩種顔色的選擇，但巴斯卡蘭堅信這項技術最終將完全可能實現全色彩顯示。
而爲了實現可彎曲顯示屏技術，他們從隔壁的實驗室借了一張邁拉紙(mylar )，這是一種堅韌聚脂類高分子物。他們把上面的灰塵去除，並將GST材料放置上去。
在未來，當這種超高清分辨率可彎曲顯示技術發展成熟之後，將有望研發出個性化隱形眼鏡，簡單地說也就是將蘋果的Retina Display做成你的眼角膜那麼大，度身定制。
當然，就現在來說，要想將這項技術真正從實驗室中取出並投入商業生産，其中還需要大量艱辛的勞動和數億美元的資金投入。甚至即便有顯示技術方面的大公司願意介入並進行投資，他們也不能就此抱有過分樂觀的預期——因爲市場是很挑剔的，而現有的顯示技術已經表現的非常不錯。就目前的技術水平來說，PCM材料顯示技術所能達到的對比度僅有LCD顯示技術的十分之一不到，另外其在色彩顯示方面仍然問題多多。最後，盡管研究組表示他們可以實現對單個像素的色彩控制，但是一個實用的顯示器將會包括數百萬的像素，而在那之前，必須確保能制造出符合實際，讓用戶能夠使用的産品。
但不管如何，巴斯卡蘭和他的同事們仍然對這項技術的前景感到樂觀。他們認爲電子技術行業有足夠多的經驗可以在未來解決這方方面面的缺陷，並最終使這項技術得到持續的改進。
建亞電子/燦達HR (Joint Tech Electronic)是集連接器產品研發、製造、銷售一體的專業HR連接器(HR Connector)製造型企業，產品有環保無鹵電子連接器、端子連接器、Housing、Wafer、Terminal、小間距FFC/FPC 連接器及連接器模具研發製造,連接器廠家（燦達電子）為客戶提供定制化服務，專案開發。
官網：//gsjsf.cn，產品諮詢400-0769-458,0769-83970035.
這項新的顯示技術采用的材料仍然主要是一些傳統材料，包括現在便已經在CD與DVD上廣泛使用的一些數據存儲材料，這些材料的一項關鍵性質是它們可以以兩種狀態存在。在光，熱或電子的作用下，它們就能實現不同狀態之間的轉換。科學家們將這類材料稱作“相變材料”(PCMs)。
阿列克斯·克羅波夫(Alex Kolobov)是一名來自日本納米電子研究所的研究員，他本人並未參與本次研究。他表示：“實在非常令人振奮，在光學與長期存儲材料領域得到如此廣泛應用的相變材料能在顯示技術方面找到一個新的潛在應用領域。”
PCM顯示技術原理基本就很像亞馬遜的kindle閱讀器采用的那種電子紙張。簡單來說其方法不外乎采用兩層箱變材料疊加，其中色彩較淺，一種則較深，中間再放置一層透明的傳導層。在電子紙張技術中，較內層的材料是一種黑色的粘稠油性液體，中間布滿微小的白色鈦質小球粒。要想顯示白色圖形，你就讓電流通過玻璃下的一塊微小區域，讓那些小球浮上表面。而如果想要顯示黑色圖案，你就反方向通過電流，讓那些小球再次掉落回去。
而在PCM顯示技術中，其較內層的材料是一種矽的一些化學元素近親：鍺，銻和碲。這種材料的兩種狀態，即所謂GST，事實上是兩種不同的材料：一種是一類規則態的晶體，另一種則是不規則態的玻璃。爲了實現在這兩者之間的轉換，需要借助電流脈衝去熔化一根柱體，你可以選擇使其緩慢熔化，從而得到晶體，你也可以選擇快速冷卻，從而得到玻璃。這種循環可以非常迅速的進行，每秒鍾可以進行超過100萬次。
這種速度在消費類産品中將是一種巨大的優勢。在kindle上滑動頁面有時候會讓人感覺體驗很差，因爲它的刷新速度基本只有每秒鍾一次左右，而是用PCM材料制作的顯示屏，其刷新速度足以支持電影播放。
爲了研制這款開創性的新型顯示裝置，由英國牛津大學納米制造技術專家哈裏希·巴斯卡蘭(Harish Bhaskaran)領銜的一個小組使用一臺納米工業界花費35年時間開發出來的精密設備來布設所需的3層材料面——每一層都僅有幾個納米厚——一層導電玻璃，一層GST，然後再是一層導電玻璃。隨後他們使用一臺原子力顯微鏡的尖端在其表面作畫——任何東西，從日本畫中的波濤，到一個跳蚤或是一輛古董車，所有這些畫的大小都小于一根頭發絲的寬度。
研究人員還展示了，他們可以通過改變光在材料表面的反射情況實現對PCM顯示顔色的控制。每一個像素都可以顯示一到兩種顔色，這是因爲GST材料可以不同的方式發生光線折射。而爲了得到更廣泛的色彩選擇，包括天藍色和粉色等等，研究人員改變這些材料層的厚度。到目前爲止，研究組還只是實現了兩種顔色的選擇，但巴斯卡蘭堅信這項技術最終將完全可能實現全色彩顯示。
而爲了實現可彎曲顯示屏技術，他們從隔壁的實驗室借了一張邁拉紙(mylar )，這是一種堅韌聚脂類高分子物。他們把上面的灰塵去除，並將GST材料放置上去。
在未來，當這種超高清分辨率可彎曲顯示技術發展成熟之後，將有望研發出個性化隱形眼鏡，簡單地說也就是將蘋果的Retina Display做成你的眼角膜那麼大，度身定制。
當然，就現在來說，要想將這項技術真正從實驗室中取出並投入商業生産，其中還需要大量艱辛的勞動和數億美元的資金投入。甚至即便有顯示技術方面的大公司願意介入並進行投資，他們也不能就此抱有過分樂觀的預期——因爲市場是很挑剔的，而現有的顯示技術已經表現的非常不錯。就目前的技術水平來說，PCM材料顯示技術所能達到的對比度僅有LCD顯示技術的十分之一不到，另外其在色彩顯示方面仍然問題多多。最後，盡管研究組表示他們可以實現對單個像素的色彩控制，但是一個實用的顯示器將會包括數百萬的像素，而在那之前，必須確保能制造出符合實際，讓用戶能夠使用的産品。
但不管如何，巴斯卡蘭和他的同事們仍然對這項技術的前景感到樂觀。他們認爲電子技術行業有足夠多的經驗可以在未來解決這方方面面的缺陷，並最終使這項技術得到持續的改進。
建亞電子/燦達HR (Joint Tech Electronic)是集連接器產品研發、製造、銷售一體的專業HR連接器(HR Connector)製造型企業，產品有環保無鹵電子連接器、端子連接器、Housing、Wafer、Terminal、小間距FFC/FPC 連接器及連接器模具研發製造,連接器廠家（燦達電子）為客戶提供定制化服務，專案開發。
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