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実用的な電子ホログラフィ立体表示の液晶基盤技術を開発 ~5Gなどの通信?放送の高臨場感映像サービスに期待~

【発表のポイント】

  • 実用的な电子ホログラフィ立体表示には1ミクロンピッチの超高解像度化が必要
  • 画素を区切る微小な高分子隔壁を形成して独立駆动を可能にし、液晶领域を异方性化することで液晶分子の初期配列を均一化することに成功
  • 液晶の立体表示では成熟した製造技术が利用でき、幅広い用途が期待される

【概要】

东北大学大学院工学研究科电子工学専攻の藤掛英夫教授、博士课程后期3年の磯前庆友氏(日本学术振兴会特别研究员)、石锅隆宏准教授、柴田阳生助教の研究グループは、立体像のデスクトップ表示や拡张/仮想现実感技术に実用的な视域角30度のホログラフィ立体表示を実现するため、1ミクロンピッチの超高解像度画素において、液晶分子の并びを面内で均一化することに成功しました(画素の隔壁の作製协力:大日本印刷(株))。

液晶ディスプレイを用いて、视域角が広く実用的な电子ホログラフィ立体表示を実现するためには、1ミクロンピッチの微小画素の光変调素子が必要となりますが、隣接画素からの漏れ电界や液晶分子配列の连続性により画素の駆动が困难でした。そこで画素间に树脂の隔壁を、型押し加工(光ナノインプリント法)により高精度に形成して独立駆动を可能にするとともに、微小な间仕切りを挿入して液晶领域を长方形にすることで、乱れやすい画素内の液晶配列を长轴方向に制御することに成功しました(図1)。液晶の均一な初期配列が実现されたことで、これまで困难とされてきた超高解像度の画素駆动が可能になります。

液晶を用いた电子ホログラフィは、自然で疲労が生じないデスクトップの裸眼立体表示や拡张/仮想现実感技术に有用で、5Gなどの通信?放送の高临场感映像サービス、医疗诊断支援、工业製品设计、车载用ヘッドアップディスプレイ、アミューズメントなど幅広い応用展开が期待できます。

上記の成果は、2019年3月29日に米国情報ディスプレイ学会誌「The Journal of the Society for Information Display」のオンライン版Early Viewにおいて、BEST OF DISPLAY WEEK 2019の論文として掲載されました(DOI: 10.1002/jsid.773)。

図1
左図は1ミクロンピッチ微小画素を区切る高分子の隔壁(厚い壁)と、画素内を区切る间仕切り(薄い壁)の电子顕微镜断面観察。隔壁と间仕切りで区切られた液晶领域は长方形となる。
右図は液晶が充填されて分子配列が均一化された光変调素子面の偏光顕微镜写真。高分子の壁で挟まれた液晶の分子が一様な方向に配列しているため、异なる角度の直交偏光板间で明瞭な明暗のコントラストが得られている。

详细(プレスリリース本文)PDF

问い合わせ先

●研究内容に関して
东北大学大学院工学研究科 电子工学専攻
教授 藤掛 英夫
TEL: 022-795-7117
Email: fujikake*ecei.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

●报道に関して
东北大学工学研究科情报広报室
担当 沼泽 みどり
TEL: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)