《每日郵報》報道了英國牛津大學(xué)教授Peiman Hosseini與Harish Bhaskaran研發(fā)了一種新材料，可用于手機屏幕的制造。報道稱，這種新材料基于目前用于可重寫DVD的技術(shù)，利用電子脈沖訊號制造出，使用時不需消耗任何電力，即使在陽光直射下，屏幕影像仍然清晰。

  這條新聞無疑為手機一族帶來福音，因為越來越大的手機屏幕是耗電的“主力軍”，如果可以“切斷”屏幕與電池的聯(lián)系，就為大屏幕移動終端更長時間的待機提供了可能.

 四種熱門材料替代傳統(tǒng)稀土

    若想從這些奇怪的名詞中搞清楚它們到底會為手機屏幕帶來哪些改變，先要了解手機屏幕的構(gòu)造。

    目前市場銷售的觸屏手機以電容觸摸顯示屏為主，它利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作。一般的電容式觸摸顯示屏大都通過透明導(dǎo)電膜，例如氧化銦錫作為功能層，形成電容，當(dāng)用戶的手指觸摸最外層時，手指會從與屏幕的接觸點吸走一個很小的電流，控制器再通過對這四個電流比例的準(zhǔn)確計算，得出觸摸點的位置。

    上文提到的石墨烯、銀納米線、碳納米管和導(dǎo)電高分子是替代ITO的熱門候選材料。因為雖然ITO的透光性好、厚度小、易蝕刻成電極圖形、高硬度、耐磨，其電阻性也非常好，一直霸占著屏幕市場。但是銦有毒性，所以ITO廢舊電子產(chǎn)品回收成本高昂。再加上ITO來自稀土，隨著世界各國對稀土資源的保護(hù)措施，令其成本不斷飆升。所以，更多的科研團隊早已開始研發(fā)替代ITO的材料。“其中石墨烯和納米銀線材質(zhì)已經(jīng)成功找到應(yīng)用產(chǎn)品并投入市場。”金名亮表示。

    “納米銀線與ITO一樣，也具有透明導(dǎo)電的特性。它們像頭發(fā)一樣被均勻地涂布在手機屏幕上，稀疏的地方可以透光，相連的地方可以導(dǎo)電。”一位不愿透露姓名的專家告訴《中國科學(xué)報》記者，“石墨烯是連續(xù)的導(dǎo)電薄膜，有點像保鮮膜，由正六邊碳原子構(gòu)成，鋪在屏幕上。而且，石墨烯本身導(dǎo)電性和透光性也比較好。”

    在新材料領(lǐng)域，石墨烯像是個無所不能的“超人”，它既是很薄的材料，也是很強韌的材料，同時還具有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。更神奇的是，它一方面幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；另一方面，它的質(zhì)地又非常致密，即使是非常小的氣體原子也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。

    但是，“由于石墨烯非常薄，所以在一般環(huán)境下即便借用光學(xué)顯微鏡也無法清晰觀察到，只能采用電磁感應(yīng)方式進(jìn)行檢測。因此石墨烯觸控屏幕從大批量、大面積生產(chǎn)的角度看是非常有挑戰(zhàn)性的。”金名亮認(rèn)為。而包括碳納米管和導(dǎo)電高分子材料在內(nèi)的各種新材料由于受物理、化學(xué)特性的限制，距離應(yīng)用在觸摸顯示屏領(lǐng)域的大批量生產(chǎn)尚有距離。

    顯示技術(shù)革新或令屏幕不耗電

    除了材料本身的變化，顯示技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。“電子墨水屏如果從顯示原理看，可以認(rèn)為是新型顯示技術(shù)。”金名亮介紹道。因為其顯示原理與目前市場上常用的液晶顯示和有機發(fā)光顯示不一樣。

    傳統(tǒng)的液晶屏幕是通過在背光源上層構(gòu)建液晶層，由液晶的扭轉(zhuǎn)實現(xiàn)對光源的控制，用戶看到的是透過液晶層形成圖案的光。有機發(fā)光顯示（OLED）則是通過材料在電場控制下發(fā)光，發(fā)光的點組成的圖案才能被用戶看到。但是，電子墨水則本身不發(fā)光，也沒有控制光源，它所做的只是反射環(huán)境光，“所以它更適合在有環(huán)境光的情況下使用，尤其是戶外，因此其顯示屏幕要相對環(huán)保和省電。”金名亮解釋說。

    雖然電子墨水的想法在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)提出來，目前的應(yīng)用也非常常見，尤其是現(xiàn)在亞馬遜公司出品的kindle受到人們的追捧，但是這項技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在依然只能顯示黑白兩色，難以實現(xiàn)彩色顯示。同時，由于這種電泳電子墨水的顆粒泳動速度比較慢，所以無法滿足視頻速度的動態(tài)顯示。

    金名亮所在的團隊也在研究電子墨水，這支由華南師范大學(xué)教授周國富領(lǐng)導(dǎo)的團隊，已經(jīng)研發(fā)出較以前更為反應(yīng)快速的電子墨水技術(shù)，其速度已經(jīng)可以達(dá)到10毫秒以下，即可以滿足100Hz高清顯示的需要，并且可實現(xiàn)彩色顯示，能耗相對較低。

    相信不久的未來，智能手機技術(shù)終將通過屏幕技術(shù)的創(chuàng)新而實現(xiàn)突破，科幻電影中大膽想象的畫面距離我們并不遠(yuǎn)。