大阪大、チューブ型のフレキシブルディスプレイを開発――着色流体を制御してさまざまな表現を可能に

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システム全体図。右の球体にチューブを巻き付けてディスプレイとした例

大阪大学は2018年12月6日、柔らかいチューブと着色流体を用いてさまざまな表現ができるフレキシブルなディスプレイを開発したと発表した。

今回開発したディスプレイは、チューブ内に着色流体と透明な流体を通し、それらのサイズや動きを正確に制御することで、さまざまな表示が可能になるものだ。

各流体の位置やサイズを正確に制御するためには、それらを多数、分離したまた移動させる必要があり、互いに混ざり合わない組み合わせが必要だ。さらに、チューブ径や流体を移動させるためのポンプ圧などが適切でなければ、正確な制御が困難になる。

今回の開発では、内径4mmのペルフルオロアルコキシフッ素樹脂製チューブの中に、着色水と空気の2相を流体として使用。着色水の間の距離を空気量で制御するために、異なる相の流体が交互に流れる状態である「スラグ流」を用いた。さまざまな検討を重ねた結果、こられの組み合わせと方法が最適であることを見出したという。

開発したディスプレイ装置では、着色水と空気の2相の流体をポンプによって合流させ、指定したサイズの着色水と空気を用いて、指定した着色水同士の距離を作り出すことに成功した。また、その合流部分に6方弁を利用して、減法混色の三原色と白色の着色水を適切に混合することで、自由な色の液滴を作り出し、通常のディスプレイと同じような多色の情報表示も可能にした。さらに、温水や冷水を用いることで、温度を示す装置としても利用できる。

今回のチューブ型のディスプレイの開発によって、腕に巻き付けて使用するウェアラブルディスプレイや、柱などに巻き付けて表示させるデジタルサイネージなど、これまでのディスプレイでは不可能だった表示デバイスの開発が可能になる。

今後は、ディスプレイサイズに関するフレキシビリティの確保手法や、複数チューブを組み合わせることによる高精度化などを検討するとともに、上記のような新しい形のディスプレイの実用化を進めていく予定だ。

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