通过类似于大脑的电子设备生产彩色

结构着色有望成为未来的显示技术，因为它不会褪色-它不使用染料-并且可以在没有强外部光源的情况下实现低功率显示。但是，该技术的缺点是一旦制成设备，就无法更改其属性，因此可再现的颜色保持不变。最近，POSTECH研究团队通过使用模仿人类大脑结构制成的半导体芯片而非染料成功地获得了鲜艳的色彩。

POSTECH的联合研究团队由机械工程和化学工程系的Junsuk Rho教授以及MS / Ph.D的机械工程专业的学生Inki Kim组成。该集成程序与Yoongoungung教授和电气工程学硕士研究生Juyoung Yun一起开发了一种技术，该技术可以使用IGZO(铟镓锌锌氧化物)这种氧化物半导体自由地改变结构颜色。IGZO是一种不仅在柔性显示器中而且在神经形态电子设备中广泛使用的材料。这是将IGZO与纳米光学相结合的第一项研究。

IGZO可以通过氢等离子体处理工艺自由控制层中的电荷浓度，从而控制所有可见光范围内的折射率。另外，纳米模拟和实验已经证实可见光的消光系数接近于零，从而使得能够实现可透射形式的可透射滤色器，该滤色器能够以极低的光损失透射非常清晰的颜色。

研究团队开发的基于IGZO的彩色滤光片技术由4层(Ag-IGZO-SiO 2 -Ag)多层组成，可利用Fabry-Perot共振特性传输鲜艳的色彩。实验已经证实，随着IGZO层电荷浓度的增加，折射率会降低，这会改变选择性透射的光的共振特性。

这种设计方法不仅可以应用于大型显示​​器的彩色滤光片，而且可以应用于微米级(11 -6，百万分之一)或纳米级(10 -9，十亿分之一)的彩色打印技术。

为了验证这一点，研究团队演示了一种彩色打印技术，该技术的像素大小为1微米(μm，百万分之一米)。

结果证明，可以根据IGZO层的电荷浓度自由调节厘米级或微米级彩色像素的颜色。还证实与其他常规的所有固态可变材料如WO 3或GdOx相比，通过经由电荷浓度改变折射率可以更可靠和快速地改变结构颜色。

Rho教授说：“这项研究是IGZO在纳米结构彩色显示技术中的首次应用。IGZO是用于柔性显示器和神经形态电子设备的下一代氧化物半导体。” 他补充说：“预计该技术可通过调整电荷浓度来过滤透射光，可应用于下一代低功率反射显示和防篡改显示技术。”