最小のピクセルで人間の視覚限界の解像度を実現(Minimal pixels achieve the highest possible resolution visible to the human eye)

2025-10-23 チャルマース工科大学

スウェーデンのチャルマース工科大学などの研究チームは、人間の視覚限界を超える解像度を持つ新型ディスプレイ「Retina E-paper」を開発した。ナノメートルスケールのタングステン酸化物粒子を用い、光の散乱と反射を精密に制御することで、1インチあたり2万5,000ピクセル(ppi)を実現。各ピクセルは直径約560nmで、人の網膜の光受容細胞に相当する密度を持つ。外光を利用して色を再現する反射型構造を採用し、従来のマイクロLEDよりも省電力・高精細な表示が可能。弱電圧で色を切り替えることもできる。研究チームは、極小ディスプレイ上にクリムトの「接吻」を再現し、実証した。この技術はVR/AR、電子ペーパー、超小型表示デバイスなどへの応用が期待される。成果は『Nature』誌に掲載。

<関連情報>

人間の解像度を持つビデオレート調整可能なカラー電子ペーパー Video‐rate tunable colour electronic paper with human resolution

Ade Satria Saloka Santosa,Yu-Wei Chang,Andreas B. Dahlin,Lars Österlund,Giovanni Volpe & Kunli Xiong
Nature  Published:22 October 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09642-3

最小のピクセルで人間の視覚限界の解像度を実現(Minimal pixels achieve the highest possible resolution visible to the human eye)

Abstract

As demand for immersive experiences grows, displays with smaller sizes and higher resolutions are being viewed increasingly closer to the human eye1. As the size of emitting pixels shrinks, the intensity and uniformity of their emission are degraded while colour cross-talk and fabrication complexity increase, making ultra-high-resolution imaging challenging2,3,4. By contrast, electronic paper, which uses ambient light for visibility, can maintain high optical contrast regardless of pixel size, but cannot achieve high resolution5,6. Here we demonstrate electronic paper with electrically tunable metapixels down to ~560 nm in size (>25,000 pixels per inch) consisting of WO3 nanodisks, which undergo a reversible insulator-to-metal transition on electrochemical reduction. This transition enables dynamic modulation of the refractive index and optical absorption, allowing precise control over reflectance and contrast at the nanoscale. By using this effect, the metapixels can achieve pixel densities approaching the visual resolution limit when the display size matches the pupil diameter, which we refer to as retina electronic paper. Our technology also demonstrates full-colour video capability (>25 Hz), high reflectance (~80%), strong optical contrast (~50%), low energy consumption (~0.5–1.7 mW cm2) and support for anaglyph 3D display, highlighting its potential as a next-generation solution for immersive virtual reality systems.

0403電子応用
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