硅元表面电池超薄反应超快 LCD屏幕势被取代

作者: 爱集微 2023-02-26
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来自英国诺丁汉特伦特大学、澳洲国立大学和新南威尔士大学堪坎培拉分校的一个研究小组已经开发出一种概念验证(proof-of-concept)的显示技术,可以取代当今许多大屏幕电视中常见的液晶面板(LCD panels)。

尽管一些现代高端电视可能会采用量子点显示器(quantum-dot displays)或OLED面板,但许多可用的便宜型号将使用LCD技术、偏振滤光片(polarizing filters)和LED背光。但研究人员说,这种技术的发展已经达到了极限。“人们正在寻求具有高解像度和快速刷新率的全固态平面显示技术。我们已经设计和开发了“元表面像素”(metasurface pixels),可以成为下一代显示器的理想选择。”澳洲国立大学物理学教授Dragomir Neshev说。

为了以高调制率控制单个像素,该概念验证平台采用了透明的导电氧化物作为电驱动的加热器,可以迅速改变硅元表面电池(silicon metasurface cells)的光学特性,据说这些电池厚度仅是液晶电池(liquid crystal cells)百分之一,人类头发的二百分之一。该技术的反应时间低于一毫秒,即比人眼的检测极限快10倍。

新南威尔斯大学坎培拉分校的Andrey Miroshnichenko教授指出:“我们的像素是由硅制成的,与其他现有替代品所需的有机材料相比,它的寿命很长。此外,硅是广泛可用的,与成熟技术兼容的CMOS,而且生产成本低廉。”

这项技术还可用于动态VR全息技术和LiDAR技术,并可用于生产更薄的平板电脑,其解像度比目前基于LCD的屏幕高100倍,同时将能源消耗降低一半。

此外,由于元表面阵列可以有效地取代今天显示器中的液晶层,研究人员估计制造商将不需要投资于全新的生产线来制造面板。

该项目现在将着眼于为大屏幕电视扩大技术规模,以及利用人工智能和机器学习进一步提高元表面的性能。

诺丁汉特伦特大学科学和技术学院的工程教授、首席研究员Mohsen Rahmani说:“用元表面取代了当前显示器中的液晶层,使我们能够使价格低廉的平板电脑不含液晶。最重要的是,新技术可以导致能源消耗的巨大减少,这是一个极好的消息。”

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