《Naure》子刊重磅：高分辨率石墨烯反射型显示器面世！

随着虚拟现实产业的日渐火热，行业对有着更高分辨率、帧速率以及电源效率显示器的需求越来越大。而就在最近，来自SCALE Nanotech、Graphenea以及TU Delft的研究人员，通过使用石墨烯制造的新型反射型显示器，与现有技术相比，运行速度更快，分辨率也更高。

显示器往往消耗了电子设备中的大部分功率。因此，智能手机和VR护目镜等便携式设备往往需要更大容量的电池来提供能量。作为替代解决方案，反射型显示器（如电子书阅读器中的显示器，尽管无法显示视频信息）消耗的功率很少。此前，能提供标准技术（OLED、LCD）规格的反射型显示器尚不存在。但是，石墨烯使这一切成为了可能。

单层碳原子的石墨烯是最薄、最佳的材料以及最好的电导体，是微机电系统（MEMS）的理想组合。石墨烯MEMS中的薄膜可以通过施加电势来移动，再加上单层石墨烯对可见光以及近红外波段光垂直的吸收率仅为 2.3%，对所有波段的光无选择性吸收，研究人员利用该性质制造出了石墨烯干涉测量显示器（Graphene Interferometric MOdulator Display=GIMOD）。

直径为5μm的石墨烯机械装置用作2500ppi（每英寸像素）的反射型显示器中的连续光谱像素。 当GIMOD原型关闭（ON）时，像素具有黄色（蓝色）颜色。

“石墨烯是一种多用途的材料，具有优异的机械、光学和电气性能，它们的结合使GIMOD技术成为可能，”首席科学家Houri博士说。GIMOD中的像素是由电控制膜来调节来自环境的白光。Houri博士说，“TU Delft的测量数据足以部分发现GIMOD像素的潜力。我们设法对它们进行了表征，但我们知道它们可以在2000 Hz以下再现相同的颜色状态。”人类无法感知超过500-1000赫兹的闪烁图像，但这些显示器超过了在144赫兹工作的最佳商业屏幕。

卡塔米-布埃诺博士是石墨烯显示器的发明者和研究员，他分享了他作为企业家将GIMOD技术推向市场的经验。“我们在移动世界大会上展示了每英寸2500像素的GIMOD原型，许多来自显示行业的玩家反应非常热烈。在德国参加几场商业比赛时，我一直在做准备，争取资金。几周后，我们将推出GIMOD组件商业化的初创公司，目标是解决虚拟现实市场，因为GIMOD在这方面的表现优于其他所有技术。“

该石墨烯显示器的发明者和研究员Cartamil-Bueno博士表示：“我们在世界移动通信大会展示了每英寸拥有2500像素（ppi）的GIMOD原型，许多来自显示器行业的企业反响很强烈。我们将在几周内成立创业公司，以便实现GIMOD技术的商用，主要面向VR市场，因为这是GIMOD优于其他所有技术的地方。”

研究人员推出的石墨烯像素尺寸为5μm，而Apple iPhone X的像素尺寸为55μm，三星Galaxy S9为44μm，索尼Xperia XZ Premium为31μm。Cartamil-Bueno博士表示：“如果我们将它们的尺寸调整为智能手机显示器大小，GIMOD原型将具有超过12K的分辨率。”

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

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