シリコンカーバイドがARグラスを照らし、無限の新しい視覚体験を切り開く

人間のテクノロジーの歴史は、しばしば「強化」、つまり自然の能力を増幅させる外部ツールの絶え間ない追求として見ることができます。

例えば、火は「付加的な」消化器系として機能し、脳の発達のためのエネルギーを解放しました。19世紀後半に誕生したラジオは「外部声帯」となり、音声を光速で地球全体に届けることを可能にしました。

今日、AR(拡張現実)人工知能は「外部の目」として登場し、仮想世界と現実世界をつなぎ、私たちが周囲を見る方法を変革しています。

しかし、初期の期待とは裏腹に、ARの進化は期待に遅れをとっています。一部のイノベーターたちは、この変革を加速させようと決意しています。

9月24日、ウェストレイク大学はARディスプレイ技術における重要な進歩を発表した。

従来のガラスや樹脂を炭化ケイ素(SiC)、彼らは超薄型で軽量なARレンズを開発しました。それぞれの重さはわずか2.7グラムそしてのみ厚さ0.55mm一般的なサングラスよりも薄型です。新しいレンズはまた、広い視野角(FOV)のフルカラーディスプレイ従来の AR グラスに付きまとう悪名高い「レインボー アーティファクト」を排除します。

この革新はARアイウェアのデザインを再構築AR を一般消費者にもっと普及させましょう。


シリコンカーバイドの力

ARレンズにシリコンカーバイドを選ぶ理由とは?その物語は1893年、フランスの科学者アンリ・モアッサンがアリゾナ州の隕石サンプルの中に、炭素とシリコンでできた輝く結晶を発見したことから始まります。今日ではモアッサナイトとして知られるこの宝石のような素材は、ダイヤモンドよりも高い屈折率と輝きで愛されています。

20世紀半ばには、SiCも次世代半導体として登場しました。その優れた熱特性と電気特性により、電気自動車、通信機器、太陽電池などにおいて非常に貴重な材料となっています。

シリコンデバイス(最高300℃)と比較して、SiCコンポーネントは最高600℃で動作し、10倍の周波数とはるかに高いエネルギー効率を実現します。高い熱伝導性は急速冷却にも役立ちます。

自然界では希少で、主に隕石中にしか存在しないSiCの人工生産は困難でコストもかかる。わずか2cmの結晶を成長させるだけでも、2300℃の炉を7日間稼働させる必要がある。成長後、SiCはダイヤモンドのような硬さを持つため、切断や加工は容易ではない。

実際、ウェストレイク大学の Qiu Min 教授の研究室の当初の焦点は、まさにこの問題を解決すること、つまり、SiC 結晶を効率的にスライスし、歩留まりを劇的に向上させ、コストを削減するレーザーベースの技術を開発することでした。

このプロセス中に、チームは純粋な SiC のもう 1 つのユニークな特性にも気づきました。それは、2.65 という優れた屈折率と、ドープしていないときの光学的透明度であり、AR 光学系に最適です。


ブレークスルー:回折導波路技術

ウェストレイク大学のナノフォトニクスおよび計測研究室光学専門家のチームが、AR レンズに SiC を活用する方法を検討し始めました。

In 回折導波路ベースのARメガネの側面にある小型プロジェクターが、慎重に設計された経路を通じて光を放射します。ナノスケール格子レンズ上で光を回折・誘導し、複数回反射させてから着用者の目に正確に導きます。

以前は、ガラスの屈折率が低い(1.5~2.0程度)従来の導波管は不要複数の積み重ねられた層-その結果厚くて重いレンズ環境光の回折によって生じる「虹彩パターン」などの望ましくない視覚的アーティファクトを軽減します。さらに、保護外層によりレンズの厚みが増します。

SiCの超高屈折率(2.65)、a単層導波路フルカラー画像化には十分であり、視野角80°以上従来の材料の2倍の性能を発揮します。これにより、没入感と画質ゲーム、データ視覚化、プロフェッショナルアプリケーション向け。

さらに、精密な格子設計と超微細加工により、気になる虹彩効果を軽減します。SiCの優れた熱伝導性さらに、レンズは AR コンポーネントによって生成される熱を放散させるのにも役立ち、コンパクトな AR グラスのもう 1 つの課題を解決します。


ARデザインのルールを再考する

興味深いことに、この画期的な発見は、Qiu教授のシンプルな質問から始まりました。「屈折率2.0の限界は本当に成り立つのか?」

長年、業界では屈折率が2.0を超えると光学的な歪みが生じると想定されていました。しかし、この常識を覆し、SiCを活用することで、チームは新たな可能性を切り開きました。

さて、SiC ARグラスのプロトタイプは、軽量、熱安定性、鮮明なフルカラー画像—市場を混乱させる準備ができています。


未来

ARが現実の見方を変えるであろう世界で、この物語は希少な「宇宙生まれの宝石」を高性能光学技術に変える人間の創意工夫の証です。

ダイヤモンドの代替品から次世代ARの画期的な素材まで、炭化ケイ素まさに前進の道を照らしています。

私たちについて

私たちはXKHシリコンカーバイド(SiC)ウェハーおよびSiC結晶を専門とする大手メーカーです。
高度な生産能力と長年の専門知識を活かし、高純度SiC材料次世代半導体、オプトエレクトロニクス、新興 AR/VR テクノロジー向け。

工業用途に加えて、XKHはプレミアムモアッサナイト宝石(合成SiC)優れた輝きと耐久性から高級ジュエリーに広く使用されています。

のためにパワーエレクトロニクス、先端光学、高級宝飾品XKH は、世界市場の進化するニーズを満たす、信頼性の高い高品質の SiC 製品を提供しています。


投稿日時: 2025年6月23日