Neue Forschungsergebnisse der University of St. Andrews ebnen den Weg für fortschrittliche holographische Technologie, die intelligente Geräte, Kommunikation, Spiele und Unterhaltung verändern könnte. In einer Studie veröffentlicht in Licht, Wissenschaft und AnwendungForscher erstellten ein neues optoelektronisches Gerät, indem sie holographische Metasurfaces (HMS) mit organischen Lichtdioden (OLEDs) kombinieren. Dieser neue Ansatz überwindet die Hauptbarrieren, die verhindert haben, dass Hologramme weiter verwendet werden. Während Hologramme traditionell mit komplexen und teuren Lasern erstellt wurden, ist diese Methode einfacher, kompakter und potenziell billiger für die Anwendung.
Die Technologie hinter dem Durchbruch
Die Innovation liegt in der ersten Verwendung von zwei vorhandenen Technologien zusammen, um den grundlegenden Baustein eines holographischen Displays zu schaffen.
- Bio-lichtemittierende Dioden (OLEDS): Dies sind die Dünnfilmgeräte, die häufig verwendet werden, um farbige Pixel in Handy- und Fernsehdisplays zu erstellen. Als flache, oberflächenemittierende Lichtquellen sind sie ideale Kandidaten für miniaturisierte lichtbasierte Plattformen.
- Holographische Metasurfaces (HMS): Dies sind dünne, flache Arrays von winzigen Strukturen, die als Meta-Atome bezeichnet werden-bis auf ein Tausendstel der Breite eines menschlichen Haares-, die die Eigenschaften von Licht manipulieren sollen.
Wie das holographische Display funktioniert
Wenn Licht aus einem OLED durch die holographische Metasoberfläche fließt, wirkt jedes sorgfältig geformte Meta-Atom als Pixel und modifiziert die Eigenschaften des Lichtstrahls leicht. Durch die Nutzung des Prinzips der Lichtinterferenz können diese Modifikationen das Gerät auf der anderen Seite ein vorgestaltetes, komplexes Bild erstellen.
„OLED -Anzeigen benötigen normalerweise Tausende von Pixeln, um ein einfaches Bild zu erstellen. Mit diesem neuen Ansatz kann ein vollständiges Bild von einem einzelnen OLED -Pixel projiziert werden!“
Professor Graham Turnbull von der Schule für Physik und Astronomie erklärte die Effizienz der neuen Methode.
Eine Schrittänderung für aufkommende Anwendungen
Dieser Durchbruch bietet einen klaren Weg zur Entwicklung miniaturisierter und hoch integrierter Metasurface -Displays. Bisher konnten die Forscher nur sehr einfache Formen mit OLEDs erstellen, was ihre praktische Verwendung einschränkte.
„Holographische Metasurfaces sind eine der vielseitigsten materiellen Plattformen, um Licht zu kontrollieren. Mit dieser Arbeit haben wir eines der technologischen Hindernisse entfernt, die die Einführung von Metamaterialien in alltäglichen Anwendungen verhindern.“
Andrea Di Falco, Professor in Nano-Photonik, stellte fest, dass diese Entwicklung „eine Schrittänderung in der Architektur holographischer Anzeigen für aufkommende Anwendungen ermöglichen wird, beispielsweise in virtueller und erweiterter Realität“.
