우리 여기는 후 각 디스플레이에 응용 프로그램에 필요한 원자화 효율 향상을 위해 비정 질 테 플 론 필름 표면 탄성 파 (SAW) 장치의 표면 코팅 하는 방법을 설정 합니다.
후각이 인간 인터페이스에서 중요 한 의미 이기 때문에, 우리는 후 각 디스플레이 표면 탄성 파 (SAW) 분무기와 마이크로 디스펜서를 사용 하 여 개발 했습니다. 이 후 각 디스플레이에서 원자화의 효율은 인간의 후 각 인터페이스에서 자주 발생 하는 냄새 지 속성 문제를 피하기 위해 중요 한. 따라서, 본 장치는 친수성에서 소수 성 기질 성격 변경 비정 질 테 플 론 필름으로 코팅 되어 있습니다. 그것은 또한 silanize 영화의 접착을 향상 시키기 위해 테 플 론 코팅 전에 압 전 기판 표면에 필요한입니다. 딥 코팅 방법 기판에 균일 한 코팅을 얻기 위해 채택 되었다. 고속 솔레노이드 밸브의 정확성과 재현성 높은 이후 톱 장치 표면에 액체 방울을 오 르네를 마이크로 디스펜서로 사용 되었다. 그렇다면,는 원자화 소수 성 기질에 쉽게 되었다. 이 연구에서는 분무 후 기판에 남은 액체를 최소화를 위한 비정 질 테 플 론 코팅 연구 했다. 여기에 설명 된 프로토콜의 목표 비정 질 테 플 론 영화와 함께 봤다 장치 표면 코팅에 대 한 메서드를 표시 하는 것입니다 감각 테스트 선행 본 분무기와 마이크로 디스펜서를 사용 하 여 냄새를 생성 하 고.
시각 및 청각 감각 자극에 대 한 장치는 인기, 우리 모든 감각을 우리가 인식; 현재 수 없다 하지만, 우리가 일반적으로 감각만이 두 가지 감각을 사용 하 여 표시할 수 있습니다. 후 각 디스플레이 향기를 제시할 수 있습니다 가제트 이며 향기1,2,3,,45,6, 인식 하는 사용자 수 있도록 그것은 가상 현실에서 사용 7. 후각이 감정에 크게 기여, 이후는 후 각 자극 현실 향상을 위한 불가결 하지 않습니다. 우리 이전 영화, 애니메이션, 그리고 향기8,9게임을 공부 했습니다.
몇몇 연구원은 공부 후 각 표시; 예를 들어 야나기 다 그 또는 그녀의 주위에 아무도1인식 하는 경우에 지정 된 사람에 게는 향기를 제공 하는 향기 프로젝터를 공부 했다. 야마다 외. 냄새 농도2의 간단한 가우스 분포 모델을 사용 하 여 가상 공간에 냄새 소스 지역화를 공부 했다. 김 외. 냄새를 방출 장치 3의 2 차원 배열의 개념을 제안 했다. 또한, 간단한 착용 후 각 디스플레이 이러한 향기의 방향을 제어 하기 위한 초음파 위상 배열 제안된4,,56되었습니다.
후 각 디스플레이에서 문제 중 하나는 냄새 지 속성입니다. 사용자는 공기 또는 다른 향기로 변경 될 것 후에 냄새를 검색할 수 있습니다. 가상 현실에서 최대한 신속 하 게 향기를 전환 하는 것이 바람직합니다, 이후 냄새 지 속성 문제를 공부 한다.
우리는 많은 재료를 혼합의 기능을 가진 후 각 디스플레이 공부 했다. 우리는 이전 고속 스위칭10솔레노이드 밸브를 사용 하 여이 시스템을 개발 했다. 그것은 안정적으로 많은 재료를 혼합, 비록 우리가 아직 냄새 지 속성의 문제를 해결 하지 수 없습니다. 따라서, 우리는 이후 마이크로 디스펜서를 사용 하 여 본 분무기11후 각 디스플레이 개발 하 고. 비슷한 기술 액체 방울12,,1314조작에 사용 되었습니다, 하지만 우리 세대 향기를 적용. 본 장치는 때문에 그것은 액체 방울을 원자화 수 액체 작은 물방울을 원자로 만드는 적합 즉시15,은16; 그러나, 우리는 작은 액체 방울은 원자화 후 압 전 기판에 있어 발견 했다. 이러한 작은 액체 물방울 발생 냄새 지 속성, 액체의 대부분을 원자화 하는 경우에.
일반적으로, 향수 점도 줄이기 위해 에탄올과 같은 용 매에 녹입니다. 그러나, 희석된 향수의 친수성 특성상 압 전 기판의 표면에 확산 하 고 분무 효율 악화 때 박막 확산. 따라서, 원자화, RF 전력 증가 하는 경우에 제거할 수 없습니다 후에 남아 있는 액체의 일부. 용 매 증발 후 곧,만 향수에 고 기판에 스틱.
이 연구에서 우리가 그렇게 되 면 실제로 소수 성 비정 질 테 플 론 박막과 압 전 기판의 표면 코트. 우리는 소수 성 표면에 물방울 모양의 구체를 유지할 수 있습니다, 이후 기판 표면에서 액체를 분리 하는 데 필요한 에너지는 감소 한다. 본 장치의 표면 소수 성 해지면 원자화 효율이 향상 된 전망 이다. 향기를 즉시 제시 하 고 그것의 프레 젠 테이 션 후 신속 하 게 사라질 수 있도록 분무 효율을 개선 하기 위해이 방법의 전반적인 목표는 궁극적으로 후 각을 응용 프로그램에 대 한 표시. 이 문서에서 우리 본 장치 비정 질 테 플 론 필름 코팅 방법을 보여 원자화 효율의 향상을 보여와 실험 결과 참조17에서 설명 했다.
이 연구의 주요 구성 요소 중 하나는 고속 솔레노이드 밸브18,19의 마이크로 디스펜서입니다. 그림 8a 이 마이크로 디스펜서의 원리를 보여 줍니다. 플런저는 전자기 코일에 의해 주도 되었다. 그 콘센트 OFF 단계 플런저에 의해 완전히 닫힙니다. 플런저 빠르게 이동 단계, 그 후에 그것에 짧은 기간 동안 앞에 액체를 그릴 원래 위치로 다시 이동 하 고 그림 8b의 회로 의해 구동 솔레노이드 밸브의 구멍에서 작은 액체 방울을 제트기. 한 액체 방울의 양은 몇 nanoliters 이다. 밸브의 주파수 1 사이 1000 Hz, 그것의 최소 펄스 폭은 0.5 ms 이며 전형적인 솔레노이드 밸브 보다 훨씬 더 빠르게 작동. 솔레노이드 밸브의 오리 피스와 기판 사이의 전형적인 거리 15 m m 이었다. 이 연구가 보여주었다는 액체의 양을 정확 하 고 재현; 또한, 그것은 거품에 대 한 강력한입니다.
냄새 지 속성 때문에 본 분무기에 따라 후 각 디스플레이 아 몰 퍼스 테 플 론 coatingwhen 크게 감소 될 수 있다21. 청소를 위해 기판 표면에 용 제를 제공 하는 채널 사용 하는 경우에 더 개선할 수 있습니다.
수동으로 프로토콜에 중요 한 단계는 최적의 하나에서 일탈 하는 때 분무기의 구동 주파수를 조정 이다. 이 수행 되어야 한다 자동으로 나중에. 테 프 론 silanization은 원자화 없이 자체 코팅 이후 silanization 프로세스를 포함 하도록 초기 프로토콜에서 수정이 했다.
이 기술 하나 되 서 파 문제를 제한 하는 두 개의 나머지 문제가 있습니다. 서 파 반사 기판의 가장자리에서 발생 하는 경우 생성 됩니다. 정재파와 노드는 주기적으로 나타납니다, 원자화 노드에서 약한 된다. 우리는 실리콘 젤 서 파 억제를 사용 하 여,이 충분 하지 않습니다. 음향 에너지를 흡수 하는 더 나은 자료는 필요 합니다.
두 번째 한계는 테 플 론 코팅의 내구성이 다. 테 플 론 코팅은 부분적으로 여러 번 액체를 분무 후 제거 됩니다. 코팅에 대 한 현재 상태는 광범위 하 게 공부 되는, 이후 저자는 테 플 론 코팅의 내 구성을 연장 하 그것을 최적화할 수 있습니다.
그럼에도 불구 하 고, 기존의 방법에 관하여 프로토콜의 의미 없이 코팅에 비해 코팅 표면에 분무 후 남은 액체의 감소 이다. 따라서, 냄새 지 속성은 크게 감소 함17설명 되어. 이 본 장치를 사용 하 여 후 각 디스플레이 수행 되었다. 카시 스, 주황색, 위스키, 그리고 그들의 혼합을 보여주는 8-구성 후 각 디스플레이 머리 (그림 9) 디스플레이 탑재19사용자에 게 제시 했다. 이 상황에서 제안 코팅 본 장치는 상당히 향기 프레 젠 테이 션의 품질을 악화 수 있습니다 냄새 지 속성 억제를 잘 작동 합니다.
여기에 설명 된 기술은 후 각 디스플레이 대 한 중요 하다. 또한, 본 분무기 의료 사용을 위한 분무기와 분무 이온화 질량 분석에 대 한에 적용 됩니다. 원자화 효율 또한 해당 응용 프로그램에 필요 합니다.
The authors have nothing to disclose.
이 연구는 JST 토미 프로그램, 보조금 번호 JPMJMI17DD에 의해 부분적으로 지원 되었다.
SAW device | Lightom | Custom-made | |
Network analyzer | SDR-kits | DG84AQ VNWA 3E | |
Dip coater | Aiden | DC4300 | |
Silane coupling agent | Shin-etsu Chemical | KBE 903 | |
Cytop amorphous teflon coating | Asahi glass | CT107MK | |
Solvent for diluting cytop coating | Asahi glass | CT-SOLV100K | |
Solenoid valve | Lee | INKA2438510H | |
Transistor array | Texas Instrument | ULN2803A | |
RF power amplifier | Mini-Circuits | ZHL-5W-1 | |
Digital camera | Panasonic Corp | DMC-FZ300 | |
Head Mount Display | Occulus | Occulus Rift Headset | |
Hot plate | As One | HHP-170A |