對(duì)于電視行業(yè)的人士來說，人們已經(jīng)習(xí)慣了將4K作為未來顯示屏的分辨率發(fā)展趨勢(shì)，甚至，8K分辨率顯示屏也已不再是夢(mèng)想。相比4K，8K，在實(shí)驗(yàn)室中，出現(xiàn)了一種更高的甚至要高得多的分辨率顯示設(shè)備。
英國的一個(gè)研究小組已經(jīng)逐步建立了工作進(jìn)程，該工作可能開發(fā)出一種顯示屏，分辨率為目前1080p顯示器的150倍。使用標(biāo)準(zhǔn)的16:9長寬比，該顯示屏將擁有288,000×162,000像素分辨率。雖然目前還沒人能保證該規(guī)格的顯示屏將有很快發(fā)售的可能。但是，該團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家們對(duì)該研究與其可能申請(qǐng)到的專利感到無比興奮。
該技術(shù)被稱為“nanopixels”，由埃克塞特大學(xué)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)，開發(fā)人員包括牛津大學(xué)材料系的Harish Bhaskaran。在實(shí)驗(yàn)室中，Bhaskaran和他的團(tuán)隊(duì)表明，nanopixel技術(shù)可以用來創(chuàng)建非常薄且柔性的顯示屏，具備的分辨率足以使線條細(xì)為300納米。
“我們并沒有特意發(fā)明一種新的顯示屏，”Bhaskaran說道，“我們正在探索相變材料電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系。”
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)透明電極的兩個(gè)元件之間，通過層疊一個(gè)7納米厚的叫作“GST”的相變型材料涂層，就可以使用一路電流在半導(dǎo)體材料上面來繪制圖像。GST是Ge2Sb2Te5（鍺-銻-碲）合金，層疊在由銦錫氧化物（ITO）制成的電極之間。
這些像素可以根據(jù)需要進(jìn)行電控，并且可以用于創(chuàng)建RGB元素，以形成一種極致的超高分辨率的顯示技術(shù)。
Bhaskaran與團(tuán)隊(duì)將該研究工作報(bào)告發(fā)表在最近一期的《自然》科學(xué)雜志上。
圖片抓取自nanopixel顯示器
使用濺射技術(shù)，形成GST膜層，在這種情況下，目標(biāo)被轟炸成高能量粒子，目標(biāo)原子被沉積到另一種材料。一旦組合完成，并使用原子力顯微鏡探針連接到外部控制電子器件，該團(tuán)隊(duì)開始著手測(cè)試該已創(chuàng)建的顯示系統(tǒng)的受限情況。
“我們成功地在薄片上創(chuàng)造了圖像，通過有效地利用[原子力顯微鏡]針尖轉(zhuǎn)換像素，”Bhaskaran表示，“我們?cè)谶@些薄片上創(chuàng)造Radcliffe Camera圖像。”Radcliffe Camera是牛津大學(xué)校園內(nèi)的一座科研樓。
此外，該團(tuán)隊(duì)拍攝了多款nanopixel顯示屏上的項(xiàng)目，然后將拍攝的圖像作為靜態(tài)照片。本文中附帶的三張照片就是以這種方式抓獲的。
Bhaskaran說道，在他的實(shí)驗(yàn)室，沒有其他商用顯示技術(shù)采用任何像nanopixel GST的方法。然而，有一些在某些方面與該技術(shù)類似且目前可得的產(chǎn)品，并指出，該使用材料的方式在DVD和新興的相變存儲(chǔ)器當(dāng)中是眾所周知的。
這種材料仍存在實(shí)驗(yàn)室中，還沒有商用。然而，Bhaskaran對(duì)于如何推出該技術(shù)也有了一些想法。
“我們?cè)O(shè)想，最初它將被用于需要超高分辨率的情況，如智能眼鏡或全息顯示器顯示。”Bhaskaran說道。
在未來，提出越來越精細(xì)的像素是一回事，但是如何控制好這些像素成為了顯示器的一大難題與困惑。不管怎么樣，每個(gè)像素需要接收離散的指示，如它們應(yīng)該在何時(shí)打開和關(guān)閉，這通常意味著需要大量的連接和功能強(qiáng)大的控制處理器。通過一系列光度命令提高顯示器的分辨率，這樣你就已經(jīng)步入了商業(yè)產(chǎn)品的新境界。
圖片抓取自nanopixel顯示器
盡管如此，Bhaskaran和團(tuán)隊(duì)正在加緊推進(jìn)他們的計(jì)劃，使nanopixels成為一種商業(yè)技術(shù)。
“我們正在利用一些種子資金研究一種原型，以商業(yè)化這項(xiàng)技術(shù)，”Bhaskaran說道， “作為這項(xiàng)工作的一部分，我們正在建設(shè)一個(gè)原型，將解決[控制問題]。雖然獨(dú)特，但我們不相信，這將成為該技術(shù)商用的瓶頸。“
牛津大學(xué)材料系的Peiman Hosseini是《自然》雜志該論文的主要作者。他指出，由于GST材料的性質(zhì)，控制該像素可能不會(huì)像看起來的那么復(fù)雜。
“我們?cè)O(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于，不同于大多數(shù)傳統(tǒng)的LCD屏幕，沒有必要不斷地刷新所有像素，你只需要刷新實(shí)際需要改變的像素，”他在牛津大學(xué)的新聞發(fā)布會(huì)上說，“這意味著，基于這種技術(shù)的任何顯示將具備非常低的能耗。”
圖片抓取自nanopixel顯示器
所以這是一個(gè)真正的突破？抑或是不管研究者耗費(fèi)多少時(shí)間與精力都不能將其帶出實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)商用的一種技術(shù)？
“與世界各地的許多其他研究人員一樣，多年來，我們一直在積極研究使用這些GST材料的存儲(chǔ)介質(zhì)應(yīng)用，但是之前沒有人想到過結(jié)合他們的電學(xué)和光學(xué)功能，來提供全新類型的非易失性的，高分辨率，電子彩色顯示屏，”英國埃克塞特大學(xué)工程系教授以及《自然》雜志該論文的共同作者David Wright說道，“所以我們的工作是一個(gè)真正的突破。”