인간 기술의 역사는 종종 자연적인 능력을 증폭시키는 외부 도구인 '향상'에 대한 끊임없는 추구로 볼 수 있습니다.
예를 들어, 불은 "보조" 소화 기관 역할을 하여 뇌 발달에 더 많은 에너지를 공급했습니다. 19세기 후반에 탄생한 라디오는 "외부 성대"가 되어 목소리가 빛의 속도로 지구 반대편까지 전달될 수 있게 했습니다.
오늘,AR(증강현실)가상과 현실 세계를 연결하고 우리가 주변 환경을 보는 방식을 변화시키는 "외부의 눈"으로 부상하고 있습니다.
하지만 초기의 기대와는 달리 AR의 발전은 기대에 미치지 못했습니다. 일부 혁신가들은 이러한 변화를 가속화하기 위해 노력하고 있습니다.
9월 24일, 웨스트레이크 대학은 AR 디스플레이 기술에서 중요한 혁신을 발표했습니다.
기존 유리나 수지를 대체하여탄화규소(SiC)그들은 매우 얇고 가벼운 AR 렌즈를 개발했습니다. 각각의 무게는 다음과 같습니다.2.7그램그리고 오직두께 0.55mm—일반 선글라스보다 얇습니다. 새로운 렌즈는 또한넓은 시야각(FOV) 풀컬러 디스플레이그리고 기존 AR 안경을 괴롭히는 악명 높은 "무지개 아티팩트"를 제거합니다.
이 혁신은AR 안경 디자인 재편AR을 대중 소비자에게 더 가깝게 다가가겠습니다.
실리콘 카바이드의 힘
AR 렌즈에 탄화규소를 선택하는 이유는 무엇일까요? 이 이야기는 1893년 프랑스 과학자 앙리 무아상이 애리조나 운석 샘플에서 탄소와 실리콘으로 이루어진 빛나는 결정을 발견하면서 시작됩니다. 오늘날 무아사나이트로 알려진 이 보석 같은 소재는 다이아몬드보다 높은 굴절률과 광채로 사랑받고 있습니다.
20세기 중반, SiC 또한 차세대 반도체로 부상했습니다. 뛰어난 열적, 전기적 특성 덕분에 전기 자동차, 통신 장비, 태양 전지 분야에서 매우 중요한 소재로 활용되고 있습니다.
실리콘 소자(최대 300°C)에 비해 SiC 부품은 최대 600°C에서 작동하며, 10배 더 높은 주파수와 훨씬 더 높은 에너지 효율을 제공합니다. 또한, 높은 열전도도는 빠른 냉각을 가능하게 합니다.
자연적으로 희귀하며 주로 운석에서 발견되는 인공 SiC 생산은 어렵고 비용이 많이 듭니다. 2cm 크기의 결정을 성장시키려면 2300°C의 용광로에서 7일 동안 가동해야 합니다. 성장 후에는 다이아몬드와 같은 경도를 지녀 절단 및 가공이 까다롭습니다.
사실, 웨스트레이크 대학의 Qiu Min 교수 연구실의 원래 목표는 바로 이 문제를 해결하는 것이었습니다. 즉, SiC 결정을 효율적으로 절단하고 수율을 획기적으로 개선하며 비용을 낮추는 레이저 기반 기술을 개발하는 것이었습니다.
이 과정에서 연구팀은 순수 SiC의 또 다른 고유한 특성을 발견했습니다. 즉, 도핑하지 않았을 때의 인상적인 굴절률 2.65와 광학적 투명도가 AR 광학에 이상적이라는 것입니다.
획기적인 기술: 회절 도파관 기술
Westlake University의나노포토닉스 및 계측 연구실광학 전문가 팀은 AR 렌즈에 SiC를 활용하는 방법을 탐색하기 시작했습니다.
In 회절 도파관 기반 AR안경 옆면에 있는 소형 프로젝터가 주의 깊게 설계된 경로를 통해 빛을 방출합니다.나노 스케일 격자렌즈는 빛을 회절시키고 안내하며, 착용자의 눈에 정확하게 비추기 전에 여러 번 반사시킵니다.
이전에는 ~로 인해유리의 낮은 굴절률(약 1.5~2.0), 전통적인 도파관이 필요함여러 개의 겹쳐진 레이어—결과적으로두껍고 무거운 렌즈주변광 회절로 인한 "무지개 무늬"와 같은 바람직하지 않은 시각적 아티팩트도 발생합니다. 보호용 외부 층이 렌즈 부피를 더욱 증가시킵니다.
와 함께SiC의 초고굴절률(2.65), 아단일 도파관 층이제 풀 컬러 이미징에 충분합니다.80°를 초과하는 FOV—기존 소재의 두 배에 달하는 성능을 제공합니다. 이는몰입감과 이미지 품질게임, 데이터 시각화, 전문가용 애플리케이션에 적합합니다.
더욱이, 정밀한 격자 설계와 초미세 가공으로 산만한 무지개 효과를 줄여줍니다. SiC와 결합된뛰어난 열전도도렌즈는 AR 구성 요소에서 발생하는 열을 발산하는 데도 도움이 되며, 이는 소형 AR 안경의 또 다른 과제를 해결합니다.
AR 디자인 규칙 재고
흥미롭게도, 이 획기적인 발견은 Qiu 교수의 간단한 질문에서 시작되었습니다."굴절률 한계 2.0이 정말 유효할까요?"
수년간 업계에서는 굴절률이 2.0 이상이면 광학적 왜곡이 발생한다고 생각했습니다. 하지만 이러한 통념에 도전하고 SiC를 활용함으로써 연구팀은 새로운 가능성을 열었습니다.
이제, 프로토타입 SiC AR 안경—가볍고 열 안정성이 뛰어나며 선명한 풀컬러 이미징을 제공합니다.—시장을 혼란에 빠뜨릴 준비가 되었습니다.
미래
AR이 곧 우리가 현실을 보는 방식을 바꿀 세상에서 이 이야기는희귀한 "우주에서 태어난 보석"을 고성능 광학 기술로 전환인간의 독창성을 증명하는 증거입니다.
다이아몬드 대체재부터 차세대 AR을 위한 획기적인 소재까지,탄화규소정말로 앞으로 나아갈 길을 밝혀주고 있습니다.
회사 소개
우리는XKH, 실리콘 카바이드(SiC) 웨이퍼와 SiC 결정을 전문으로 하는 선도적인 제조업체입니다.
우리는 첨단 생산 능력과 수년간의 전문성을 바탕으로 공급합니다.고순도 SiC 소재차세대 반도체, 광전자공학, 새로운 AR/VR 기술 분야.
XKH는 산업용 애플리케이션 외에도 다음을 생산합니다.프리미엄 모아사나이트 보석(합성 SiC)뛰어난 광채와 내구성으로 인해 고급 보석류에 널리 사용됩니다.
여부에 대한전자공학, 첨단 광학, 고급 보석XKH는 글로벌 시장의 변화하는 요구를 충족하기 위해 안정적이고 고품질의 SiC 제품을 제공합니다.
게시 시간: 2025년 6월 23일