KERI研发可精确控制光路的三维衍射光栅技术 可用于汽车抬头显示器

据外媒报道，韩国电气研究院（KERI）Jaeyeon Pyo博士团队基于“纳米级3D打印技术（nanoscale 3D printing technology）”，成功实现了能够精确控制光路的三维衍射光栅。

该技术可用于透明显示器及增强现实（AR）设备，能完全还原变色龙皮肤变色及孔雀羽毛的鲜艳色彩。

该技术利用大自然中的结构色彩原理，可改进当前显示技术。

当光线与微观结构（波长级别为发丝粗细的1/100到1/1000）相交时，会发生衍射现象，光线路径也随之改变。而在微观结构具有规律性的情况下，特定波长的光线会因衍射而发生强烈反射，从而产生独特的“结构色”。

例如，变色龙的肤色实际上并非是多种颜色的合集，而是通过改变微观结构产生结构色形成。同理，孔雀羽毛的五彩颜色也由内部微观结构的个性分布形成。

KERI所研发的“衍射光栅（diffraction grating）可通过纳米级3D打印技术精准控制结构色。所谓的衍射光栅是一种具有规则排列微结构的设备，主要用于控制光线衍射。因此，当光线照射到该设备上时，光线将会根据波长以不同的路径反射，最终呈现出独特的结构色或光谱。换而言之，“衍射光栅”是一种能够精确控制光线，无需染料也可以实现生动着色的3D打印技术。

只有极为精细化的衍射光栅才能控制光线衍射（波长仅为人类发丝的千分之一）。KERI拥有世界最为先进的纳米级3D打印技术，可利用“横向印刷”（lateral printing）技术打印高密度纳米线衍射光栅。

该衍射光栅技术有望用于各种先进显示应用。得益于衍射光栅本身的透明度，该技术可用于智能车窗、后视镜、汽车抬头显示器等未来透明显示器。

除上述领域之外，该技术还可用于以衍射光栅为主要部件的增强现实设备。衍射光栅还可根据设备变形情况呈现不同颜色，因此该技术还可用于需要进行变形检测的机械工程和生物医学应用领域，以及各种光学物理研究。

Jaeyeon Pyo博士表示：“这是世界上首个能够在理想位置准确实现结构色的3D打印技术，突破了材料或者基材的限制。这项技术有望突破部件公式化的“外形（Form-Factor）限制，并实现外形多样化。”