通過類似于大腦的電子設備生產彩色

結構著色有望成為未來的顯示技術，因為它不會褪色-它不使用染料-并且可以在沒有強外部光源的情況下實現低功率顯示。但是，該技術的缺點是一旦制成設備，就無法更改其屬性，因此可再現的顏色保持不變。最近，POSTECH研究團隊通過使用模仿人類大腦結構制成的半導體芯片而非染料成功地獲得了鮮艷的色彩。

POSTECH的聯合研究團隊由機械工程和化學工程系的Junsuk Rho教授以及MS / Ph.D的機械工程專業的學生Inki Kim組成。該集成程序與Yoongoungung教授和電氣工程學碩士研究生Juyoung Yun一起開發了一種技術，該技術可以使用IGZO(銦鎵鋅鋅氧化物)這種氧化物半導體自由地改變結構顏色。IGZO是一種不僅在柔性顯示器中而且在神經形態電子設備中廣泛使用的材料。這是將IGZO與納米光學相結合的第一項研究。

IGZO可以通過氫等離子體處理工藝自由控制層中的電荷濃度，從而控制所有可見光范圍內的折射率。另外，納米模擬和實驗已經證實可見光的消光系數接近于零，從而使得能夠實現可透射形式的可透射濾色器，該濾色器能夠以極低的光損失透射非常清晰的顏色。

研究團隊開發的基于IGZO的彩色濾光片技術由4層(Ag-IGZO-SiO 2 -Ag)多層組成，可利用Fabry-Perot共振特性傳輸鮮艷的色彩。實驗已經證實，隨著IGZO層電荷濃度的增加，折射率會降低，這會改變選擇性透射的光的共振特性。

這種設計方法不僅可以應用于大型顯示??器的彩色濾光片，而且可以應用于微米級(11 -6，百萬分之一)或納米級(10 -9，十億分之一)的彩色打印技術。

為了驗證這一點，研究團隊演示了一種彩色打印技術，該技術的像素大小為1微米(μm，百萬分之一米)。

結果證明，可以根據IGZO層的電荷濃度自由調節厘米級或微米級彩色像素的顏色。還證實與其他常規的所有固態可變材料如WO 3或GdOx相比，通過經由電荷濃度改變折射率可以更可靠和快速地改變結構顏色。

Rho教授說：“這項研究是IGZO在納米結構彩色顯示技術中的首次應用。IGZO是用于柔性顯示器和神經形態電子設備的下一代氧化物半導體。” 他補充說：“預計該技術可通過調整電荷濃度來過濾透射光，可應用于下一代低功率反射顯示和防篡改顯示技術。”