來自英國諾丁漢特倫特大學、澳大利亞國立大學和新南威爾士大學堪培拉分校的一個研究小組已經開發出一種概念驗證的顯示技術，可以取代當今許多大屏幕電視常見的液晶面板。

儘管一些現代高端電視可能會採用量子點顯示器或OLED面板，但許多可用的便宜型號將使用LCD（液晶顯示器）技術、偏振濾光片和LED背光。研究人員說，這種技術的發展已經達到了極限。

“澳大利亞國立大學物理學教授Dragomir Neshev說：”傳統顯示器的能力已經達到了頂峰，並且由於多種限制，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平面顯示技術。我們已經設計和開發了元表面像素，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”。

為了以高調製率控制單個像素，該概念驗證平台採用了透明的導電氧化物作為電驅動的加熱器，可以迅速改變矽元表面細胞的光學特性，據說這些細胞比液晶細胞薄100倍，比人類頭髮薄200倍。該技術的反應時間低於一毫秒–比人眼的檢測極限快10倍。

澳大利亞國立大學的博士學者Khosro Zangeneh Kamali與該團隊的電動可編程矽元表面概念驗證Khosro Zangeneh Kamali, 澳大利亞國立大學

新南威爾士大學堪培拉分校的Andrey Miroshnichenko教授指出：”我們的像素是由矽製成的，與其他現有替代品所需的有機材料相比，它的壽命很長。此外，矽是廣泛可用的，與成熟技術兼容的CMOS，而且生產成本低廉。”

這項技術還可用於動態VR全息技術和LiDAR技術，並可用於生產更薄的平板，其分辨率比目前基於LCD的屏幕高100倍，同時將功耗降低一半。

此外，由於元表面陣列可以有效地取代今天顯示器中的液晶層，研究人員估計製造商將不需要投資全新的生產線來製造面板。

該項目現在將著眼於為大屏幕電視擴大技術規模，以及利用人工智能和機器學習進一步提高元表面的性能。

諾丁漢特倫特大學科學和技術學院的工程教授、首席研究員Mohsen Rahmani說：”我們已經為打破技術障礙鋪平了道路，用元表面取代了當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是像素尺寸和分辨率、重量和功耗。我們已經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，我們的新技術可以導致能源消耗的巨大減少–鑑於家庭和企業每天使用的顯示器和電視機的數量，這是一個極好的消息。我們相信，現在是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”。

關於這項研究的論文已經發表在《光》雜誌上。