近日，來自英國諾丁漢特倫特大學(xué)、澳大利亞國立大學(xué)和新南威爾士大學(xué)堪培拉分校的一個研究小組成功開發(fā)出了一種概念驗證（proof－of－concept）的顯示技術(shù)。據(jù)稱，這項技術(shù)可以取代當(dāng)今眾多電視與顯示器中常見的液晶（LCD）面板，使屏幕更薄、分辨率更高、能耗更低。

二十多年前，液晶顯示技術(shù)異軍突起，一舉顛覆了CRT顯示技術(shù)（陰極射線管）的盛世“王朝”。而今天，一項名為超表面像素（metasurface pixels）的顯示技術(shù)也已悄然生根發(fā)芽。

顯示產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)“王座”是否會再次更替，歷史又是否會再次重演呢？

(資料圖)

現(xiàn)在是LCD顯示器被淘汰的時候了？

盡管在當(dāng)前的顯示產(chǎn)業(yè)中，存在著LCD、QLED、EPD、Mini LED、OLED、LDT、Micro LED等多種顯示技術(shù)逞妍斗色，但在眾多顯示技術(shù)之中，市場使用最多、需求最廣的仍然以使用LED背光模組的LCD技術(shù)為主。

然而，傳統(tǒng)LCD技術(shù)的發(fā)展似乎已經(jīng)達(dá)到了極限，就像摩爾定律一般，終有盡頭。

澳大利亞國立大學(xué)物理學(xué)教授Dragomir Neshev說：＂傳統(tǒng)顯示器的能力已經(jīng)達(dá)到了頂峰，并且由于多種限制，在未來不太可能有明顯的改善。今天，人們正在尋求具有高分辨率和快速刷新率的全固態(tài)平面顯示技術(shù)?！?/p>

“我們已經(jīng)設(shè)計和開發(fā)了元表面像素，可以成為下一代顯示器的理想選擇。與液晶不同，我們的像素不需要偏振光來運作，這將使屏幕的能源消耗減半＂。

為了以高調(diào)制速率控制單個像素，該研究小組概念驗證平臺采用了銦錫導(dǎo)電氧化物（ITO）作為硅超表面的微加熱器，其可以迅速改變硅超表面（silicon metasurface cells）的光學(xué)特性，據(jù)說硅超表面的厚度僅是傳統(tǒng)顯示器中液晶層（liquid crystal cells）的百分之一，人類頭發(fā)的二百分之一。且該技術(shù)的反應(yīng)時間低于一毫秒，即比人眼的檢測極限快10倍。

新南威爾士大學(xué)堪培拉分校的Andrey Miroshnichenko教授指出：＂我們的像素是由硅制成的，與其他現(xiàn)有替代品所需的有機(jī)材料相比，它的壽命很長。此外，硅是廣泛可用的，與成熟技術(shù)兼容的CMOS，而且生產(chǎn)成本低廉。＂

這項技術(shù)還可用于動態(tài)VR全息技術(shù)和LiDAR技術(shù)，并可用于生產(chǎn)更薄的平板，其分辨率比目前基于LCD的屏幕高100倍，同時將功耗降低一半。

此外，由于硅超表面陣列可以有效地取代當(dāng)今顯示器中的液晶層，研究人員估計制造商將不需要投資全新的生產(chǎn)線來制造面板。而這也代表著，若超表面像素技術(shù)成果得到市場認(rèn)可，那么其覆蓋速度將極為恐怖。

目前，該項目將注力于在大屏幕電視領(lǐng)域擴(kuò)大技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模，以及利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)一步提高元表面的性能。

諾丁漢特倫特大學(xué)科學(xué)和技術(shù)學(xué)院的工程教授、首席研究員Mohsen Rahmani說：＂我們已經(jīng)為打破技術(shù)障礙鋪平了道路，用元表面取代了當(dāng)前顯示器中的液晶層，使我們能夠使價格低廉的平板電腦不含液晶。平板顯示器最重要的指標(biāo)是像素尺寸和分辨率、重量和功耗。我們已經(jīng)用我們的元顯示概念解決了其中的每一個問題。＂

＂最重要的是，我們的新技術(shù)可以導(dǎo)致能源消耗的巨大減少－－鑒于家庭和企業(yè)每天使用的顯示器和電視機(jī)的數(shù)量，這是一個極好的消息。我們相信，現(xiàn)在是LCD和LED顯示器被淘汰的時候了，就像過去10到20年里以前的陰極射線管（CRT）電視一樣＂。

關(guān)鍵詞： 陰極射線管 能源消耗 澳大利亞