新技術(shù)助力：陽(yáng)光下手機(jī)暢玩不是事兒

陽(yáng)光下可視性是顯示器裝置的關(guān)鍵要求，特別是手機(jī)屏幕經(jīng)常出現(xiàn)反光或眩光等問題。 透過新式的抗反射薄膜減少表面反射，可望大幅提高在陽(yáng)光下的可讀性。

研究人員經(jīng)常從自然界中尋找靈感。 最近，由臺(tái)灣大學(xué)、東華大學(xué)連手美國(guó)中央佛羅里達(dá)大學(xué)(UCF)組成的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在蛾眼結(jié)構(gòu)的啟發(fā)下，開發(fā)出一種能減少表面反射的新式抗反射(AR)膜，可用于為顯示器提高在陽(yáng)光下的可視性。

研究人員在軟性基板上展示利用蛾眼狀的奈米結(jié)構(gòu)作為抗反射的表面，這種蛾眼狀的奈米結(jié)構(gòu)是在具有硬化薄膜涂層的軟性基板上以壓印方式實(shí)現(xiàn)的，極其適于軟性顯示器應(yīng)用。

在硬化鍍膜涂層的軟性基板上形成蛾眼狀奈米結(jié)構(gòu)的制作過程

研究人員們首先開發(fā)一款數(shù)值模型，用于仿真和優(yōu)化在蛾眼中發(fā)現(xiàn)的微凹痕及其發(fā)生的光學(xué)現(xiàn)象。 蛾的眼睛在夜間飛行時(shí)可捕捉所有可用的光源，且其眼角膜的反旋光性極低。

蛾眼狀奈米結(jié)構(gòu)薄膜的光學(xué)仿真示意圖

這項(xiàng)研究發(fā)表在最新一期的《光學(xué)》(Optica)期刊上，研究人員在「以蛾眼結(jié)構(gòu)的寬帶抗反射薄膜實(shí)現(xiàn)軟性顯示器應(yīng)用」(Broadband antireflection film with moth-eye-like structure for flexible display applications) ;他們一文中介紹了一種帶有直徑約100nm奈米壓痕的軟性基板，其上并覆以硬化鍍膜涂層。 在制造過程中采用自組裝的奈米球進(jìn)行壓印，并可針對(duì)較大尺寸的薄膜調(diào)整制程。 研究人員期望這種新式的軟性抗反射薄膜可望用于規(guī)模達(dá)數(shù)十億的智能型手機(jī)市場(chǎng)。

蛾眼狀的奈米結(jié)構(gòu)

這種軟性的抗反射薄膜具有不到0.23%的光反射率，霧度也低于1%。 相較于目前iPhone測(cè)得的4.4%表面反射率，新式的抗反射薄膜反射率更低十倍以上，使其得以用于讓任何顯示器面板(剛性或軟性)成為陽(yáng)光下可讀的裝置。

此外，這種高效率的抗反射薄膜也不需要自動(dòng)亮度控制，因而帶來了低功耗的好處。 一般來說，啟動(dòng)自動(dòng)亮度控制功能雖然能讓顯示器在明亮的光線下變亮，但也消耗了電池的電量。

這種抗反射膜經(jīng)證實(shí)具有良好的機(jī)械特性(鉛筆硬度超過3H)，使其適用于觸控面板，同時(shí)，其彎曲半徑可達(dá)8mm。 研究人員還采用了氟烷基涂層為薄膜進(jìn)行防水處理，以提高其疏水性。 此外，這種薄膜也不易沾灰塵或指紋，而且當(dāng)水的接觸角度超過100°時(shí)，水性液體就會(huì)自動(dòng)從屏幕上滑落，從而有助于保持表面的清潔。