OLED与全息超表面首次结合，突破全息技术普及瓶颈

8月31日消息，圣安德鲁斯大学的一项新研究为全息技术的发展奠定了重要基础，未来这项技术有望重塑智能设备、通信、游戏及娱乐等多个行业的现有格局。

在最新一期《光：科学与应用》（Light: Science & Applications）期刊中，该校物理与天文学学院的研究团队成功将全息超表面（HMs）与有机发光二极管（OLEDs）相融合，开发出一种全新的光电子设备。

过去，全息图的制作往往依赖复杂的激光系统。而研究人员发现，采用OLED与全息超表面相结合的方案，不仅大幅简化了制造流程、缩小了设备体积，还显著降低了成本，更有利于技术推广——这一成果成功解决了长期制约全息技术普及的关键瓶颈。

有机发光二极管（OLED）作为一种薄膜发光器件，目前已广泛应用于手机屏幕和部分电视的彩色像素显示。其作为一种平面光源，还在光无线通信、生物光子学、传感等新兴领域展现出巨大潜力。OLED具备优异的技术兼容性，被认为是构建小型化光学平台的理想材料。

全息超表面则是由被称为“超原子”的微结构组成的二维阵列，每个“超原子”尺寸仅相当于头发丝直径的千分之一。这类结构可精确调控光的传播特性，被广泛用于全息成像、数据存储、防伪标签、光学显示、高数值孔径显微镜镜头及传感器等多个领域。

值得关注的是，这是科研人员首次将这两种技术整合用于构建全息显示的基础单元。

研究团队发现，通过对每个“超原子”的结构进行精密设计，使其能够精确调控透射光线的特性，就可以将其作为全息超表面的独立像素。当光线穿过这些超表面时，其光学属性会在每个像素位置发生细微变化。

借助这些调控后的光学特性，再结合光波干涉原理（即不同光波相互叠加形成复杂图案），就能在超表面的另一侧重构出预先设计的完整图像。

圣安德鲁斯大学物理与天文学学院的伊弗・塞缪尔教授表示：“我们非常兴奋能为OLED技术开拓这一全新方向。将OLED与超表面相结合，也为全息图生成和光场调控提供了前所未有的解决方案。”

该学院的纳米光子学教授安德里亚・迪法尔科进一步指出：“全息超表面是目前最具潜力的光调控材料平台之一。我们的研究清除了阻碍超材料走向日常应用的核心障碍。这一突破不仅将推动全息显示架构的革新，更将为虚拟现实、增强现实等前沿领域带来跨越式发展。”

同属该学院的格雷厄姆・特恩布尔教授补充强调：“传统的OLED显示屏往往需要成千上万个像素才能显示一幅简单图像，而我们的新方法仅需单个OLED像素就能投射出完整画面。”

此前，研究人员只能利用OLED实现非常简单的图形显示，这极大限制了其应用范围。而此次技术突破为实现高度集成、小型化的超表面显示器提供了切实可行的技术路径。