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Display nano ad altissima risoluzione stampato in 3D un punto di svolta per AR/VR

Non è necessaria l'alta risoluzione per vedere che questo è un grande passo avanti

Non è necessario dirci quanto la stampa 3D sia una tecnologia incredibilmente versatile, ma ciò non significa che non ci piaccia vedere nuovi modi in cui viene utilizzata. Recentemente, un team di ricerca del Korea Electrotechnology Research Institute (KERI) ha fatto un passo avanti producendo un display nano ad altissima risoluzione utilizzando un’innovativa tecnologia di stampa 3D nanofotonica. I dispositivi di visualizzazione stampati in 3D dimostrano con successo per la prima volta l’integrazione ad alta densità di pixel su nanoscala basati su un layout 3D e potrebbero avere importanti applicazioni nella realtà aumentata e virtuale.

Il progetto di ricerca, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista SCI, è stato guidato dal Dr. Jaeyeon Pyo e dal Dr. Seung Kwon Seol del Nano Hybrid Technology Center di KERI. Nel loro lavoro, i ricercatori hanno sviluppato un approccio di stampa 3D nanofotonica in grado di produrre pixel 3D con dimensioni nanometriche basati sulla stampa 3D di punti quantici, minuscole particelle semiconduttrici con proprietà ottiche ed elettroniche. Quando questi punti sono esposti alla luce o all’elettricità, emettono luce in vari colori di elevata purezza. Questa proprietà, insieme alla loro elevata stabilità, hanno reso i punti quantici un materiale popolare per la produzione di televisori, smartphone, tablet e altri display.

In genere, quando si lavora con i punti quantici, i pixel sono rivestiti da una pellicola sottile per ottenere una densa integrazione. Maggiore è il numero di pixel presenti nel display, maggiore è la risoluzione dell’immagine. Per ottenere risoluzioni più elevate, i reparti di ricerca e sviluppo di varie aziende stanno tentando di ridurre ulteriormente la dimensione dei pixel, ma fino ad ora hanno dovuto affrontare la sfida di mantenere l’intensità della luce quando i pixel vengono ridotti.

Il team di ricerca KERI che ha aperto la strada alla stampa 3D nanofotonica per display ad altissima risoluzione

Il team KERI potrebbe aver trovato una soluzione a questo problema utilizzando la stampa 3D per creare pixel con una struttura 3D che può essere integrata senza una pellicola sottile. Hanno ipotizzato che questo approccio potrebbe consentire loro di diminuire la dimensione dei pixel senza influenzare l’intensità della luce emessa. Recentemente, il team ha dimostrato questa teoria stampando con successo pixel 3D con una dimensione laterale di 620 nm e un’altezza di 10.000 nm. Il layout 3D ha comportato un doppio aumento della luminosità con i colori pieni rispetto ai pixel con la struttura della pellicola.

Sorprendentemente, la densità dei pixel (ovvero la risoluzione) raggiunta dal team KERI era di 5.600 PPI (con tre colori primari). Questo è significativamente più alto rispetto alla maggior parte degli schermi ad alta risoluzione sul mercato, compreso quello di una TV QLED 8K (100PPI), un laptop (200PPI) e uno smartphone (800PPI). In effetti, il display con la risoluzione più alta disponibile in commercio oggi è solo 1.000 PPI, meno di cinque volte quello che il team di KERI ha ottenuto. La straordinaria svolta potrebbe quindi essere utilizzata in modi innovativi, specialmente nelle aree in cui sono necessarie risoluzioni altissime, come la realtà virtuale e aumentata, i proiettori a fascio e altro ancora.

La tecnologia di stampa 3D nanofotonica potrebbe anche avere applicazioni in applicazioni anti-contraffazione creando modelli di crittografia ad altissima risoluzione per la tecnologia biologica dei sensori di fotocamere 3D, ad esempio. È interessante notare che il processo è anche in grado di stampare punti quantici su substrati flessibili realizzati in poliimmide (PI) o polietilene tereftalato (PET). Ciò significa che i display possono essere prodotti su dispositivi indossabili o arrotolabili.

“Non è facile trovare casi di utilizzo di tecniche di stampa 3D per l’industria dei display in tutto il mondo”, ha commentato il dott. Jaeyeon Pyo. “Abbiamo adottato un approccio diverso dalla precedente ricerca sulla stampa 3D, che si basava principalmente su strumenti e attrezzature estranei. Può essere considerato come una completa indipendenza tecnologica sviluppare una “soluzione integrata” dai materiali di stampa 3D alla tecnologia e alle attrezzature originali”.

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