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手机屏幕:一场“有形”的变革

发布时间:2017-12-29

  手机屏幕:一个“可见”的变化

  ITO的替代品包括石墨烯,纳米银线,碳纳米管和导电聚合物屏幕的创新,似乎预示着手机屏幕正在悄然进入移动,他们是智能手机和未来更智能的生活提供了新的可能性。 “每日邮报”11月23日报道,牛津大学的Peiman Hosseini教授和Harish Bhaskaran教授开发了一种可用于制造手机屏幕的新材料。报道说,新材料是基于目前的可擦写DVD技术,利用电子脉冲信号来创建,使用时不消耗任何电能,即使在阳光直射下,屏幕图像依然清晰。这一消息无疑将给手机用户带来好消息,因为越来越大的手机是主力用户。如果可以切断屏幕和电池的连接,手机的待机时间就会变长。这不是最近关于手机屏幕新技术的消息。本月早些时候,东京大学开发出了一种与钢铁相当的高强度手机。与此同时,我国重庆文理学院的研究人员开发了我们自己的银纳米线技术触摸屏技术。2013年,互联网教父“失控”一书的作者凯利·凯利(Kelly Kelly)预测,互联网的大趋势未来十年使用四个关键词:屏幕,分享,关注和流动。一个屏幕上的第一个地方。为了抓住用户的注意力,激发他们分享的欲望,你不能缺少一个完美的屏幕,屏幕的不断创新似乎预示着手机屏幕的悄然转变,为智能手机提供新的可能性和更加明智的未来牛津大学的Harish Bhaskaran在他的论文中说,所谓的不需要电源的手机屏幕,使用Ge2Sb2Te5(简称GST)作为智能材料,华南师范大学高级研究院光子学金明亮告诉“中国科学报”记者,GST是一种相变材料,它通过电脉冲来改变晶态,即从无定形(半透明)到晶态(取决于反射光的厚度不同的颜色),由于相变材料的特性,GST可以在无外部能量的情况下维持在非晶或结晶状态的初始状态, e在晶体转变过程中的能量。换句话说,GST在正常状态下不消耗电力,只在切换屏幕内容时消耗。原则上可以称为双稳态反射式显示。金明亮解释说。但是这种材料如果大量更换手机屏幕还需要时间来测试。由于手机屏幕不仅需要显示功能,而且视频显示也是非常重要的参考指标。然而,相关的文章没有描述材料的可逆转换的速度和作为视频显示器的适用性。金明良认为,原则上这种方法只能用于展示。但要实现真正的手机屏幕显示,还需要更多的测试和验证,特别是在视频显示功能和材料寿命和可靠性方面。作为一项新技术,GST正期待着,但这种材料将需要时间来取代传统的液晶显示屏。然而,已经应用于手机触摸屏的铟锡氧化物(ITO)的老大位置正在危急之中。替代ITO的受欢迎的候选者包括石墨烯,纳米线,碳纳米管和导电聚合物。四大流行的材料取代传统的稀土如果你想从这些怪异的术语中找出它们到底会给手机屏幕带来什么变化,首先要了解手机屏幕的结构。目前市场上的触摸屏手机主要是电容式触摸屏,它采用人体电流感应工作,大多数电容式触摸屏大多采用透明导电膜如铟锡氧化物作为功能层,形成电容,用户的手指触摸最外层,手指从与屏幕的接触点吸取小电流。控制器然后通过四个电流比的计算,来到触点的位置。上述石墨烯,银纳米线,碳纳米管和导电聚合物是ITO的常用替代材料。因为ITO虽然具有透光性好,厚度薄,易蚀刻成电极图案,硬度高,耐磨损,其电阻也很好,已经占领了银幕市场。但是,铟是有毒的,所以回收浪费IT产品的成本是令人望而却步的。加上来自稀土的ITO,作为世界上各国对稀土资源的保护,使其成本飞涨,因此更多的研究团队已经开始开发ITO的替代材料,石墨烯和纳米银材料已经成功找到并应用于市场上,金明亮说,纳米银线和ITO也具有透明的导电性,它们均匀地涂在手机的屏幕上,就像头发一样,可以在稀疏的地方传播,一位不愿透露姓名的专家告诉“中国科学报”记者,石墨烯是一种连续的导电薄膜,有点像保鲜膜组成,由正六边形碳原子组成,在屏幕上购物,而且石墨烯本身也具有导电性具有透光性,在新材料领域,石墨烯就像是一个万能的超人,既是最薄的材料,又是最坚硬的材料,同时也具有很好的弹性蚀刻20%的自己的大小。更令人吃惊的是,一方面它几乎完全透明,仅吸收2.3%的光;另一方面,它是非常致密的质地,即使最小的气体原子不能穿透。这些特性使其非常适合作为透明电子元件的原材料,如透明触摸显示屏,发光面板和太阳能电池板。但是,由于石墨烯非常薄,即使在使用光学显微镜的一般环境下也不能清楚地观察到,只能通过电磁感应来检测。因此,石墨烯触摸屏从大量的大规模生产角度来看是非常具有挑战性的。金明亮认为。然而,由于其物理和化学性质,包括碳纳米管和导电聚合物材料在内的各种新材料在触摸屏领域还远远不能大规模生产。显示技术的创新或使屏幕不消耗电力除了材料本身的变化,显示技术也在不断创新。电子墨屏从显示原理上来说,可以算是一种新的显示技术。金明亮介绍道。由于其显示原理和目前市场上常用的液晶显示器和有机发光显示器不太一样。传统的液晶屏通过在背光的上层构造液晶层来扭转液晶,实现对光源的控制,用户通过液晶层看到被图案化的光线。有机发光显示器(OLED)是通过电场光控制下的材料,发光点图案可以被用户看到。但是电子墨水本身不发光,对光源无法控制,只能反射环境光线,所以更适合在环境光线,尤其是户外环境光线下使用,所以显示屏要比较环保和节能。金明亮解释说。虽然电子墨水的思想已经在上个世纪70年代提出,但目前的应用也很普遍,特别是现在亚马逊出品的Kindle被人们所追捧,但迄今为止技术的发展仍然只能显示黑白,难以实现彩色显示。同时由于游泳速度较慢,电泳电子墨水不能满足视频动态显示的要求。金明亮也在研究电子墨水的团队,由华南师范大学教授周国富领导的团队开发的电子墨水技术比以前更有响应速度,可以达到10毫秒或更少的速度,以满足100Hz高清显示需求,并且可以实现彩色显示,能耗相对较低。相信不久的将来,智能手机技术最终将会通过屏幕技术的创新而突破,科幻电影的大胆想象屏幕离我们并不遥远。

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2017-12-29

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