隨著虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的日漸火熱，行業(yè)對有著更高分辨率、幀速率以及電源效率顯示器的需求越來越大。而就在最近，來自SCALE Nanotech、Graphenea以及TU Delft的研究人員，通過使用石墨烯制造的新型反射型顯示器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，運(yùn)行速度更快，分辨率也更高。

顯示器往往消耗了電子設(shè)備中的大部分功率。因此，智能手機(jī)和VR護(hù)目鏡等便攜式設(shè)備往往需要更大容量的電池來提供能量。作為替代解決方案，反射型顯示器（如電子書閱讀器中的顯示器，盡管無法顯示視頻信息）消耗的功率很少。此前，能提供標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)（OLED、LCD）規(guī)格的反射型顯示器尚不存在。但是，石墨烯使這一切成為了可能。

單層碳原子的石墨烯是最薄、最佳的材料以及最好的電導(dǎo)體，是微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的理想組合。石墨烯MEMS中的薄膜可以通過施加電勢來移動，再加上單層石墨烯對可見光以及近紅外波段光垂直的吸收率僅為 2.3%，對所有波段的光無選擇性吸收，研究人員利用該性質(zhì)制造出了石墨烯干涉測量顯示器（Graphene Interferometric MOdulator Display=GIMOD）。

直徑為5μm的石墨烯機(jī)械裝置用作2500ppi（每英寸像素）的反射型顯示器中的連續(xù)光譜像素。 當(dāng)GIMOD原型關(guān)閉（ON）時(shí)，像素具有黃色（藍(lán)色）顏色。

“石墨烯是一種多用途的材料，具有優(yōu)異的機(jī)械、光學(xué)和電氣性能，它們的結(jié)合使GIMOD技術(shù)成為可能，”首席科學(xué)家Houri博士說。GIMOD中的像素是由電控制膜來調(diào)節(jié)來自環(huán)境的白光。Houri博士說，“TU Delft的測量數(shù)據(jù)足以部分發(fā)現(xiàn)GIMOD像素的潛力。我們設(shè)法對它們進(jìn)行了表征，但我們知道它們可以在2000 Hz以下再現(xiàn)相同的顏色狀態(tài)?！比祟悷o法感知超過500-1000赫茲的閃爍圖像，但這些顯示器超過了在144赫茲工作的最佳商業(yè)屏幕。

卡塔米-布埃諾博士是石墨烯顯示器的發(fā)明者和研究員，他分享了他作為企業(yè)家將GIMOD技術(shù)推向市場的經(jīng)驗(yàn)。“我們在移動世界大會上展示了每英寸2500像素的GIMOD原型，許多來自顯示行業(yè)的玩家反應(yīng)非常熱烈。在德國參加幾場商業(yè)比賽時(shí)，我一直在做準(zhǔn)備，爭取資金。幾周后，我們將推出GIMOD組件商業(yè)化的初創(chuàng)公司，目標(biāo)是解決虛擬現(xiàn)實(shí)市場，因?yàn)镚IMOD在這方面的表現(xiàn)優(yōu)于其他所有技術(shù)?！?/p>

該石墨烯顯示器的發(fā)明者和研究員Cartamil-Bueno博士表示：“我們在世界移動通信大會展示了每英寸擁有2500像素（ppi）的GIMOD原型，許多來自顯示器行業(yè)的企業(yè)反響很強(qiáng)烈。我們將在幾周內(nèi)成立創(chuàng)業(yè)公司，以便實(shí)現(xiàn)GIMOD技術(shù)的商用，主要面向VR市場，因?yàn)檫@是GIMOD優(yōu)于其他所有技術(shù)的地方?！?/p>

研究人員推出的石墨烯像素尺寸為5μm，而Apple iPhone X的像素尺寸為55μm，三星Galaxy S9為44μm，索尼Xperia XZ Premium為31μm。Cartamil-Bueno博士表示：“如果我們將它們的尺寸調(diào)整為智能手機(jī)顯示器大小，GIMOD原型將具有超過12K的分辨率?！?/p>

More information:?Graphene mechanical pixels for Interferometric Modulator Displays,?Nature Communications?(2018)?DOI: 10.1038/s41467-018-07230-w

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