ナノピクセルを使ってビルディングサイズのディスプレイ実現

May, 20, 2019, Cambridge--ケンブリッジ大学(University of Cambridge)の研究チームが開発したカラーピクセルは、フレキシブルプラスチック膜へのロール・ツー・ロール製造に適合しており、製造コストを大幅に下げる。研究成果は、Science Advancesに報告されている。

皮膚の色を変えるタコやイカを真似ることは長年の夢であった。これにより、人や物が、自然の背景に隠れるからである。しかし大面積のフレキシブルディスプレイスクリーンの作製は、高精度の多層製造となるので、まだ法外に高価である。

研究チームによると、ケンブリッジで開発されたピクセルの中央には、1mの数十億分の1程度の微小ゴールド粒子がある。その粒子は反射面の上にあり、間のギャップで光を捉える｡各粒子を包んでいるのは､薄い粘着性のコーティングで､これは電動で化学的に変化し､ピクセルがスペクトル全体にわたり色を変える｡

研究チームは､物理学､化学､製造の多様な分野で構成されており､チームは､ポリアニリンという活性高分子の金粒子ピクセルをコーティングし､次にそれらをフレキシブルなミラーコートプラスチックにスプレイすることで、製造コストを飛躍的に下げた｡

ピクセルは､過去最小サイズであり､一般的なスマートフォンピクセルよりも100万倍小さい｡明るい日光の中でも見え､規定の色を維持するために定電力供給を必要としないので､大面積を実用的､持続可能にするエネルギー性能である｡ケンブリッジのCavendish LaboratoryのHyeon-Ho Jeongは､｢われわれは､それをアルミ食品包装の上で洗い始めたが､エアロゾルスプレイの方が速いことが分かった｣と話している｡

｢これらは､通常のナノテクツールではないが､持続可能技術を実用にするには､この種の極端なアプローチが必要である｣とナノフォトニクスセンタのJeremy J Baumberg教授は言う｡｢ナノスケールで､光の未知の物理学により､膜の1/10以下がわれわれの活性ピクセルで被覆されていても､切り替わる｡これらの共鳴ゴールドアーキテクチャを利用すると､光に対する各ピクセルの見かけ上の大きさは､その物理的な面積よりも何倍も大きいからである｣と同氏は説明している｡

そのピクセルは､多くの新しいアプリケーションが可能にする｡例えば､ビルディングサイズのディスプレイスクリーン､太陽熱負荷を消すことができる建築､アクティブなカムフラージュ衣服やコーティング､今後のIoTデバイス用の計器などである｡

チームは､現在､色範囲改善に取り組んでおり､さらなる技術開発のパートナーを探している｡
(詳細は､https://www.cam.ac.uk/)