韓国、拡張現実(AR)デバイスに最適化された透明ディスプレイの3Dプリント技術の開発に成功

韓国、拡張現実(AR)デバイスに最適化された透明ディスプレイの3Dプリント技術の開発に成功
2023年6月、材料科学誌「ACS Nano」は、拡張現実(AR)デバイスに最適化された透明ディスプレイを製造できる3Dプリント技術を開発した韓国電気技術研究院(KERI)の研究チームによる研​​究論文を掲載した。この研究のタイトルは「フェムトリットルのメニスカスを使用した構造色の 3 次元印刷」です。



この研究における積層造形技術は、「メニスカス誘導 3D プリンティング」と簡略化できます。 「メニスカス」とは、容器内の液体と容器から表面に吐出された液体との間に張力が生じたときに形成される曲線を指します。 1 兆分の 1 リットルに相当する測定単位「フェムトリットル」は、積層造形 (AM) の高精度を捉えており、これらの技術がナノスケールで行われることで機能することを意味します。 KERI チームは、ナノピペットと直接インク書き込み (DIW) 3D 印刷を組み合わせた方法を開発し、研究者が石英、シリコン、プラチナなどのさまざまな基板にポリマー インクを堆積できるようにしました。

韓国電子技術研究院(KERI)の研究者らは、先進的なディスプレイ技術において画期的な成果を達成した。カメレオンの色の変化する能力と孔雀の羽の鮮やかな色にヒントを得て、チームは透明ディスプレイと拡張現実(AR)デバイスを統合できる世界初の3Dプリント技術の開発に成功した。



この研究の目標は、完成したディスプレイで構造色の最終結果を達成することです。自然界では、カメレオンの皮膚などの物体に「構造色」が存在し、光の波長とその微細構造との相互作用により表面の色合いの外観が変化します。この場合、3D プリントはこのプロセスを操作して、染料を使用せずに色のパターンを制御します


△ メニスカス3Dプリント

このような高精度な光制御を実現するには、極めて微細な回折格子の開発が必要です。 KERIのナノスケール3Dプリンティング技術は、「ラテラルプリンティング」と呼ばれる独自の方法です。 3D プリントノズルがステッチングに似た方法で移動する横方向印刷方式では、目的のブリッジのような形状を持つ高密度ナノワイヤ回折格子を印刷できます。

この技術的進歩がもたらす影響は計り知れない。回折格子の透明性により、スマートカーの窓、ミラー、ヘッドアップディスプレイの透明ディスプレイなど、将来のアプリケーションにさまざまな可能性が開かれます。さらに、すでに回折格子を使用している AR デバイスも、この技術の恩恵をさらに受けることができます。回折格子は変形に応じて異なる色を発することができるため、変形の検出が重要な機械工学や生物医学の用途でも役立ちます。さらに、この技術は光物理学の研究にとって強力なツールとなります。



ピョ・ジェヨン博士は、この3Dプリント技術は、基板の材質や形状に制限されることなく、特定の場所で目的の構造色を正確に実現できることを強調しました。この画期的な技術により、ディスプレイ デバイスは定型的な「フォーム ファクター」の制約から解放され、形状の多様性と新しいデザインの可能性が促進されます。

オリジナルリンク: https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02236

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