Forskare vid University of Michigan har skapat de minsta tillgängliga pixlar som möjliggör LED, projicerade och bärbara displayer för att vara mer energieffektiva med mer ljusmanipulation möjligt och allt på en display som så småningom kan vara lika liten som en frimärke.

Denna senaste nanostruktureringsteknik för flygvapnet utvecklad av Dr. Jay Guo, docent vid Institutionen för elektroteknik och datavetenskap vid University of Michigan och hans forskarstuderande forskare, Ting Xu, Yi-Kuei Wu och medarbetaren Dr. Xiangang Luo inkluderar ett nytt färgfilter av nanotunna ark av metall-dielektrisk-metallbunt, som har perfekt formade slitsar som fungerar som resonatorer. De fångar och överför ljus och omvandlar pixlarna till effektiva färgfiltrerande element.

Pixlarna som skapas med denna teknik är tio gånger mindre än vad som nu finns på en datorskärm och åtta gånger mindre än dem på en smarttelefon. De använder befintligt ljus mer effektivt och gör det onödigt att använda polariserande lager för LCD -skärmar. De gör att bakgrundsbelysningen på lysdioden kan användas mer effektivt. Innan denna teknik, LCD -skärmar hade två polariserande lager, ett färgfilterark, två lager av elektrodsnört glas och ett flytande kristallskikt, men bara cirka fem procent av bakgrundsbelysningen nådde betraktaren.

Forskningen utnyttjar nanofotoniska enheter som använder plasmoniska strukturer.

"De flesta tillämpningar av den nya teknologin lider av absorptionsförlusten genom närvaron av metallstruktur som är en integrerad del av plasmoniska enheter, "sa Guo.

Dock, förlusten i struktur kan hanteras för att producera användbara enheter som är värdefulla för flygvapnet som överväger tekniken som ska användas som en del av virtuella skärmar som är integrerade i pilots vindrutor.

Inom en snar framtid, forskarna förväntar sig att använda nanoimprint litografi för att börja göra nästa generation av färgfilter.

"Vi hoppas kunna visa att tillverkningen av dessa strukturer kan skalas upp till stora områden och kan vara mycket kostnadseffektivt, "sa Guo.

Enligt Dr Gernot Pomrenke, AFOSR -programchefen som övervakar Guos forskning, många försvars- och rymdapplikationer kräver unika bildtekniker och kompakta system. Han noterade att under de senaste åren har plasmonik blivit ett betydande forskningsområde för att utforska nya funktioner för sådana system.

"Denna forskargrupp har kunnat utnyttja ljuset mer effektivt genom sitt tillvägagångssätt och ge fördelar för att känna av applikation, "Sa Pomrenke." Prof. Guo har också varit ledande inom nanoimprint litografi för att snabbare skapa de mindre mönstren och strukturerna för mer kostnadseffektiv systemtillverkning och integration. "