密歇根大学的科学家创造最小的有效像素,可使LED、投影和可穿戴显示器更节能,可操纵更多的光线,而且都在一个显示器上,这样的显示器最终可能会小得像一张邮票。
这项最新的纳米结构技术是为空军研制的,开发者是郭靖(Jay Guo)博士,他是密歇根大学电气工程和计算机科学系副教授,参与研究的还有他的硕士研究生许霆(Ting Xu)、吴易奎( Yi-Kuei Wu)以及合作者罗湘钢(Xiangang Luo),这项技术包括一个新的滤色器,是又纳米厚度的金属-电介质-金属栈(metal-dielectric-metal stack)薄片构成,这种薄片具有形状完美的缝隙,可作为谐振器。它们捕捉并传输光,把它转换成有效的像素滤色元素。
用该技术创造的象素比现在的电脑显示器小10倍,比智能手机小8倍。他们更有效地利用现有的光,因而不必要把两极分层用于液晶显示器(lcd)。他们使LED的逆光运用更有效率。在这之前,液晶显示器具有两个两级分层,一个彩色过滤层,两个带电极的玻璃层和一个液晶层,但只有百分之五的逆光可见。
这项研究采用等离子结构开发了纳米光子装置。郭靖说,“该技术的大多数新应用遭受吸收损耗,这是源于金属结构的存在,但这种金属结构是等离子装置不可分割的一部分。”
然而,结构上的损耗可以控制,以生产有用的设备,这对空军是有价值的,他们正在考虑把该技术用作虚拟显示器的组件,集成在飞行员的挡风玻璃上。
在不久的将来,科学家们有望使用纳米印刷光刻技术,开始制造下一代滤色器。
郭靖说:“我们希望能表明,制作这些结构可提高到更大尺寸一适用大面积,而且可以非常便宜。”
吉莫特·泡任克(Gernot Pomrenke)是空军科学研究办公室(AFOSR)项目经理,负责指导郭靖的研究,他说,很多防御和航天应用需要特殊的成像技术和紧凑的系统。他指出,在过去几年中,等离子学已成为一个重要的研究领域,可探索这类系统的新性能。
“这个研究小组采用他们的方法,已经能够更有效地利用光,并有益于传感应用,”泡任克说。“郭教授在纳米压印光刻技术上也已经处于领先地位,可更快地创造更小的模型和结构,进行更便宜的系统制造和集成。”
纳米技术创造超微小节能显示器
评论
10 views