科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新顯示技術(shù) 利用自然反射絢爛光線原理

長(zhǎng)期以來，色彩絢爛的昆蟲、蝴蝶和鳥類所擁有的獨(dú)特色彩反射能力一直使科學(xué)家感到困惑。自然界的奧妙在于無(wú)須經(jīng)過傳統(tǒng)濾光片的調(diào)光程序，其納米級(jí)結(jié)構(gòu)就能夠過濾所反射的光線。

美國(guó)亞特蘭大喬治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)的研究人員表示，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了能夠像背光LCD般自然反射絢爛光線的液晶秘密。無(wú)獨(dú)有偶，高通光電(Qualcomm MEMS Technologies；QMT)公司也發(fā)布了突破性的反射顯示器制造技術(shù)，所采用的方法與喬治亞理工學(xué)院所發(fā)現(xiàn)的類似。

喬治亞理工學(xué)院教授Mark Burns和博士候選人Sean Langelier描述了一種彩色甲蟲外殼中的自然膽固醇液晶特性，發(fā)現(xiàn)液晶可透過自我組裝排列為復(fù)雜的多邊形，而這些極微小的結(jié)構(gòu)僅反射兩種顏色的圓偏極光。

喬治亞理工學(xué)院的研究人員仔細(xì)研究了吉丁蟲[jewel beetle，又稱為鑲滿寶石的甲蟲(Chrysina gloriosa)]后發(fā)現(xiàn)，其納米級(jí)結(jié)構(gòu)會(huì)過濾掉幾乎所有光線，除了兩個(gè)明顯圓偏極彩色頻帶──在530nm波長(zhǎng)的綠光以及在580nm波長(zhǎng)的黃光以外。這種納米級(jí)結(jié)構(gòu)混合了三種不同的多邊形──六角形、五角形和七角形──根據(jù)每只昆蟲外殼的彎曲程度，每種形狀所占百分比也各不相同。

接下來，研究人員表示，他們計(jì)劃表征出彩色昆蟲外殼的特性，以創(chuàng)造出無(wú)法在自然界看到的獨(dú)特色彩。

他們也希望這一項(xiàng)自然色彩研究成果可用于微型光學(xué)或光子裝置中。Qualcomm MEMS Technologies則開發(fā)了一種稱為干涉調(diào)諧(iMoD)的顯示器。QMT聲稱，這種顯示器如同背光式LCD般鮮明，但僅有在切換顯示畫面時(shí)才消耗電力。

Qualcomm的iMoD顯示器置于一個(gè)封裝于‘法布里-比洛析光器’(Fabry-Perot etalon)的光學(xué)諧振腔上，該共振腔由一個(gè)薄膜堆棧和一個(gè)可變形的反射膜組成。入射光被從頂部共振腔薄膜堆棧及底部反射膜反射出去，使得相移波長(zhǎng)可選擇性地加強(qiáng)特定色彩；因而無(wú)需像處理LCD發(fā)射光時(shí)采用濾光器和偏光器的作法，即可實(shí)現(xiàn)光的強(qiáng)化。

圖說：以iMoD反射技術(shù)為基礎(chǔ)的mirasol顯示器，模擬蝴蝶振翅創(chuàng)造自然生動(dòng)的美麗色彩。