Onlangs heeft de Universiteit van St Andrews een doorbraak onthuld in holografische displaytechnologie die in de toekomst slimme apparaten, communicatie, gaming en de entertainmentindustrie kan hervormen.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Licht: Wetenschap & Toepassingen, combineerden onderzoekers van de School of Physics and Astronomy van de universiteit holografische metasurfaces (HMs) met organische lichtgevende diodes (OLED's) om een nieuw opto-elektronisch apparaat te ontwikkelen.

Afbeeldingsbron: Licht: Wetenschap en Toepassingen

Voorheen was de productie van hologrammen sterk afhankelijk van lasertechnologie. Het onderzoeksteam ontdekte echter dat het integreren van OLED's met holografische metasurfaces niet alleen het productieproces vereenvoudigt en de apparaatgrootte verkleint, maar ook het potentieel biedt voor lagere kosten en bredere adoptie. Deze doorbraak pakt met succes de kernuitdagingen aan die het wijdverbreide gebruik van holografische technologie belemmeren.

Het artikel merkt op dat OLED's dunne filmapparaten zijn die al veel worden gebruikt om kleurpixels te maken voor smartphoneschermen en bepaalde televisies. Als een lichtbron van vlakke oppervlakken komen OLED's ook op in vakgebieden zoals optische draadloze communicatie, biofotonica en detectie. Hun hoge compatibiliteit met andere technologieën maakt ze ideaal voor het bouwen van miniaturiseerde, lichtgebaseerde platforms.

Holografische metasurfaces bestaan uit dunne vlakke reeksen van "meta-atomen", elk ongeveer een duizendste van de diameter van een menselijk haar. Deze structuren zijn specifiek ontworpen om lichteigenschappen te manipuleren en kunnen worden gebruikt om hologrammen te creëren, met toepassingen die zich bevatten als gegevensopslag, vervalsingspreventie, optische displays, lenzen met een hoge numerieke apertuur (bijvoorbeeld voor optische microscopie) en detectie.

Deze studie is de eerste keer dat deze twee technologieën zijn gecombineerd om een fundamenteel onderdeel te creëren voor holografische displays.

De onderzoekers ontdekten dat door de vorm van elk "meta-atoom" nauwgezet te ontwerpen om de eigenschappen van het licht dat erdoorheen gaat te beheersen, elk meta-atoom kan functioneren als een "pixel" van het holografische metaoppervlak. Terwijl licht het metaoppervlak doorkruist, worden de eigenschappen subtiel aangepast op elke pixellocatie.

Door gebruik te maken van deze eigenschapsveranderingen en de principes van lichtinterferentie toe te passen (waarbij lichtgolven met elkaar interageren om complexe patronen te vormen), kan een vooraf ontworpen beeld aan de tegenovergestelde kant van het metasurface worden geprojecteerd.

Professor Ifor Samuel van de School of Physics and Astronomy merkte op: "We zijn enthousiast om deze nieuwe richting voor OLED-technologie te pionieren. Het combineren van OLED's met metasurfaces biedt ook een frisse benadering van hologramgeneratie en lichtmanipulatie."

Professor Andrea Di Falco, hoogleraar nanofotonica aan dezelfde school, merkte op: "Holografische metasurfaces behoren tot de meest veelzijdige platforms om lichteigenschappen te beheersen. Met dit onderzoek hebben we een belangrijke technische barrière overwonnen die voorheen verhinderde dat metasurfaces in dagelijkse toepassingen werden gebruikt. Deze doorbraak zal de evolutie van holografische displayarchitecturen stimuleren en belangrijke vooruitgang brengen in opkomende vakgebieden zoals virtual reality en augmented reality."

Professor Graham Turnbull, eveneens van de school, voegde daaraan toe: "Waar conventionele OLED-schermen duizenden pixels vereisen om een eenvoudig beeld te renderen, kan deze nieuwe methode een compleet beeld projecteren met slechts één OLED-pixel."

Voor deze ontwikkeling konden onderzoekers OLED's alleen gebruiken om extreem eenvoudige grafische elementen te genereren, waardoor hun toepassing in bepaalde situaties beperkt werd. Deze doorbraak effent de weg voor de ontwikkeling van miniaturiseerde, sterk geïntegreerde metasurface-displays. (Bron: IT Home)

(Herdrukt van www.ledinside.cn)