Kürzlich hat die Universität St Andrews einen Durchbruch in der holografischen Anzeigetechnologie vorgestellt, der in Zukunft Smartgeräte, Kommunikation, Spiele und die Unterhaltungsbranche neu gestalten könnte.

In einer Studie, die in der Fachzeitschrift veröffentlicht wurde Licht: Wissenschaft & Anwendungen, kombinierten Forscher der School of Physics and Astronomy der Universität holografische Metasurfaces (HMs) mit organischen Leuchtdioden (OLEDs), um ein neuartiges optoelektronisches Gerät zu entwickeln.

Bildquelle: Licht: Wissenschaft und Anwendungen

Früher basierte die Hologrammproduktion stark auf Lasertechnologie. Das Forschungsteam stellte jedoch fest, dass die Integration von OLEDs mit holografischen Metasurfaces nicht nur den Herstellungsprozess vereinfacht und die Gerätegröße verringert, sondern auch das Potenzial für geringere Kosten und eine breitere Verbreitung bietet. Dieser Durchbruch adressiert erfolgreich die Kernprobleme, die die weitverbreitete Nutzung holografischer Technologie behindern.

Der Artikel stellt fest, dass OLEDs Dünnschichtgeräte sind, die bereits weit verbreitet zur Erzeugung von Farbpixeln für Smartphone-Bildschirme und bestimmte Fernseher verwendet werden. Als Lichtquelle für ebene Oberflächen treten OLEDs auch in Bereichen wie optischer drahtloser Kommunikation, Biophotonik und Sensortechnik auf. Ihre hohe Kompatibilität mit anderen Technologien macht sie ideal für den Bau miniaturisierter, lichtbasierter Plattformen.

Holografische Metasurfaces bestehen aus dünnen, planaren Arrays von "Metaatomen", von denen jedes etwa ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares hat. Diese Strukturen sind speziell darauf ausgelegt, Lichteigenschaften zu manipulieren und können zur Erstellung von Hologrammen verwendet werden, mit Anwendungen wie Datenspeicherung, Fälschungssicherung, optische Displays, Objektive mit hoher numerischer Apertur (z. B. für optische Mikroskopie) und Sensortechnik.

Diese Studie markiert das erste Mal, dass diese beiden Technologien kombiniert wurden, um eine grundlegende Komponente für holografische Displays zu schaffen.

Die Forscher fanden heraus, dass durch akribische Gestaltung der Form jedes "Metaatoms", um die Eigenschaften des hindurchfließenden Lichts zu steuern, jedes Metaatom als "Pixel" der holografischen Metaoberfläche fungieren kann. Während Licht die Metaoberfläche durchquert, werden seine Eigenschaften an jeder Pixelstelle subtil verändert.

Durch die Nutzung dieser Eigenschaftsänderungen und Anwendung der Prinzipien der Lichtinterferenz (bei der Lichtwellen interagieren, um komplexe Muster zu bilden), kann ein vorgefertigtes Bild auf der gegenüberliegenden Seite der Metaoberfläche projiziert werden.

Professor Ifor Samuel von der School of Physics and Astronomy bemerkte: "Wir freuen uns, diese neue Richtung für OLED-Technologie voranzutreiben. Die Kombination von OLEDs mit Metasurfaces bietet zudem einen frischen Ansatz zur Hologrammerzeugung und Lichtmanipulation."

Professorin Andrea Di Falco, Professorin für Nanophotonik an derselben Schule, bemerkte: "Holografische Metasurfaces gehören zu den vielseitigsten Plattformen zur Steuerung von Lichteigenschaften. Mit dieser Forschung haben wir eine zentrale technische Hürde überwunden, die zuvor verhinderte, dass Metasurfaces im Alltag verwendet werden. Dieser Durchbruch wird die Entwicklung holografischer Display-Architekturen vorantreiben und bedeutende Fortschritte in aufkommende Bereiche wie Virtual Reality und Augmented Reality bringen."

Professor Graham Turnbull, ebenfalls von der Schule, ergänzte: "Während herkömmliche OLED-Displays Tausende von Pixeln benötigen, um ein einfaches Bild darzustellen, kann diese neue Methode ein vollständiges Bild mit nur einem einzigen OLED-Pixel projizieren."

Vor dieser Entwicklung konnten Forscher OLEDs nur verwenden, um extrem einfache Grafiken zu erzeugen, was ihre Anwendung in bestimmten Situationen einschränkte. Dieser Durchbruch ebnet den Weg für die Entwicklung miniaturisierter, hochintegrierter Metasurface-Displays. (Quelle: IT Home)

(Nachdruck von www.ledinside.cn)