Цахиурын карбид: AR нүдний шилний дэлгэцийн түгжрэлийг даван туулах шинэ материал

Хиймэл оюун ухаан ба нэмэгдүүлсэн бодит байдал (AR) технологийн интеграцчлал улам бүр ойртох тусам AR нүдний шил нь ирээдүйн чухал ухаалаг терминал гэж үзэж байна. Гэсэн хэдий ч илүү өргөн цар хүрээтэй, нимгэн хэлбэр хүчин зүйлтэй, батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд уламжлалт оптик материалууд гол хүндрэлтэй тулгарсан. Сүүлийн жилүүдэд эрчим хүчний шинэ салбарт өргөн хэрэглэгдэж байгаа материал болох цахиурын карбид нь AR нүдний шилний өнгөт дэлгэцийн сорилтод шинэ шийдлийг авчирсан.

AR нүдний шилний дэлгэцийн түгжрэл: Яагаад шинэ материал хэрэгтэй вэ?

AR нүдний шилний одоогийн гол оптик шийдэл нь линзийг нимгэн болгож, илүү том харах боломжийг олгодог дифракцийн долгионы хөтлүүрийн технологи юм. Гэсэн хэдий ч, энэ технологид тулгуурласан субстратын материалууд нь шил эсвэл давирхайг үл харгалзан мэдэгдэхүйц хязгаарлалттай байдаг: нэгдүгээрт, уламжлалт материалын хугарлын илтгэлцүүр багатай тул харах талбар нь хязгаарлагдмал; хоёрдугаарт, солонгын олдворын хөндлөнгийн оролцоо, сараалжны бүтцээр гэрэл өнгөрөх үед тархалт нь солонго шиг төөрсөн гэрлийг үүсгэдэг; Гуравдугаарт, уламжлалт материалын муу дамжуулалт нь өндөр гэрэлтэй дэлгэц, процессорыг их хэмжээний нэмэлт хөргөлт шаарддаг тул төхөөрөмжийн жин, нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг тул дулаан алдалтын асуудал.

Цахиурын карбид: хугарлын өндөр индекс ба дулаан дамжуулалтын өндөр давуу талууд

Цахиурын карбидыг AR салбарт авч үзэх болсон шалтгаан нь түүний хоёр гайхалтай физик шинж чанарт оршдог: өндөр хугарлын илтгэгч, өндөр дулаан дамжуулалт.

1. Харах өргөн хүрээг бий болгох
Материалын хугарлын илтгэгч хэдий чинээ их байна, долгион хөтлүүр төдий чинээ том харах боломжтой болно. Энгийн шилний хугарлын илтгэгч 1.5 орчим байдаг бол цахиурын карбид нь 2.6-аас дээш байдаг. Энэ нь нэг давхаргат цахиурын карбидын линзийг ашигласнаар 80 градусаас дээш харах өнцөгт хүрч, шилний уламжлалт шийдлүүдийн 40 градусын түвшингээс хол давж, илүү гүнзгий харагдах байдлыг бий болгоно гэсэн үг юм.

2. Солонгын олдворыг үр дүнтэй дарах
Солонгын олдворын үндсэн шалтгаан нь тархалт юм. Цахиурын карбидын хугарлын өндөр илтгэгч нь материал доторх гэрлийн үр дүнтэй долгионы уртыг шахаж, улмаар шаардлагатай сараалжтай хугацааг багасгаж, хүний ​​нүдний ажиглах хүрээнээс гадна орчны гэрлийн дифракцийн өнцгийг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь солонгын олдворын хөндлөнгийн оролцоог үндсээр нь бууруулж эсвэл арилгадаг.

3. Маш сайн дулааны үзүүлэлт
Цахиурын карбидын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр ойролцоогоор 490Вт/(м·К) өндөр байдаг бол шилнийх ердөө 1Вт/(м·К) байна. Энэхүү онцгой дулаан дамжилтын чанар нь оптик хөдөлгүүр болон процессороос үүссэн дулааныг хурдан бөгөөд жигд дамжуулж, гадагшлуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь орон нутгийн хэт халалтаас болж гүйцэтгэлийн бууралтаас сэргийлдэг. Энэ нь AR нүдний шилийг илүү тод дэлгэц (жишээ нь 5000 нит оргил гэрэл) дэмжих боломжийг олгож, дулаан ялгаруулах функцийг линз өөрөө нэгтгэж, бүтцийн дизайныг хялбарчилж, илүү олон мэдрэгчийг нэгтгэх зайг чөлөөлдөг.

Технологийн хэрэгжилт ба үйлдвэрлэлийн дэвшил

Оптик долгион хөтлүүрт цахиурын карбидыг хэрэглэх нь энгийн шилжүүлэн суулгах ажил биш юм. Энэ нь материал бэлтгэх, чипний дизайнаас эхлээд үйлдвэрлэлийн процесс хүртэл бүхэл бүтэн хэлхээг хамарсан шинэчлэлийг шаарддаг.

Үйлдвэрлэлийн хувьд эрдэм шинжилгээний байгууллагууд бөөнөөр үйлдвэрлэхэд тохиромжтой нано дардас литограф, хөрс хуулалтын процессыг боловсруулсан бөгөөд энэ нь нарийн сараалжтай хэв маягийг цахиурын карбидын вафель дээр үр дүнтэй шилжүүлэх боломжтой юм. Цаашилбал, долгион хөтлүүрийг хатуу бүрээстэй сэндвич бүтэцтэй, тусгалын эсрэг бүрээсээр бүрхсэн хэт нимгэн савлагааны процессыг нэвтрүүлснээр түүний бичил бүтцийг хамгаалахын зэрэгцээ гэрлийн дамжуулалтыг сайжруулж болно. Ийм дэвшилтэт процессыг ашиглан үйлдвэрлэсэн цул цахиурын карбидын долгионы хөтлүүр нь ердөө 0.75 мм-ийн зузаантай, 4 граммаас бага жинтэй хэт нимгэн, хөнгөн хэлбэрийн хүчин зүйлд аль хэдийн хүрч чадсан бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц нээлт болж байна.

Аж үйлдвэрийн гинжин хэлхээний дээд болон доод урсгалын хамтын ажиллагаа бас чухал юм. Субстратын материал, валют үйлдвэрлэхээс эхлээд долгионы хөтлүүрийн дизайн, иж бүрэн AR төхөөрөмж хүртэлх бүх сегментийн аж ахуйн нэгжүүд болон техникийн багууд дизайны шаардлагыг материалын шинж чанарт нийцүүлэхийн тулд хамтын ажиллагаагаа бэхжүүлж байна. Зорилго нь одоогийн байдлаар цахиурын карбидын өргөн цар хүрээтэй хэрэглээг хязгаарлаж буй гол саад бэрхшээлийг даван туулах явдал юм: өртөг, гүйцэтгэлийг сайжруулахын зэрэгцээ.

Эцэст нь хэлэхэд цахиурын карбид нь хугарлын илтгэгч болон дулаан дамжуулалтаараа дамжуулан AR дэлгэцийн үндсэн хязгаарлалтыг шийддэг. Түүний өргөн хэрэглээнд хүрэх зам нь боловсорч гүйцсэн үйл явц, илүү хүчирхэг үйлдвэрлэлийн сүлжээгээр дамжуулан зардлын саад бэрхшээлийг даван туулахад чиглэгддэг. Цаашид AR нүдний шилний алсын хараа нь дэлгэцээс хальж, хиймэл оюун ухаанаар ажилладаг орон зайн компьютерууд болж өргөжин тэлэхийн хэрээр цахиурын карбид нь зүгээр л илүү сайн материал болохоос илүү бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн системийн үндэс суурь болж, дэвшилтэт мэдрэгч, тооцоололыг улам бүр нимгэн хэлбэрт оруулахад дэмжлэг үзүүлэх болно.