高麗大學研究團隊成功實現(xiàn)了具有全球最高效率、用于增強現(xiàn)實(AR)·虛擬現(xiàn)實(VR)顯示用的衍射光學元件。根據(jù)韓媒Newsis報道,該研究成果于8月13日在國際權(quán)威學術(shù)期刊《Advanced Materials(先進材料)》上發(fā)表,影響因子為27.4。
來自高麗大學融合能源工程系的李承宇教授和化學與生物醫(yī)學工程系的方俊河教授領(lǐng)導的研究團隊,通過采用AR/VR顯示器中的傅里葉光學表面(Optical Fourier Surface, OFS)技術(shù),實現(xiàn)了光的高衍射效率。增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實(AR/VR)顯示具有廣泛的應用前景,不僅限于建筑、教育、游戲和國防領(lǐng)域,還深入滲透到我們的日常生活中。
研究團隊所使用的傅里葉光學表面是該技術(shù)的核心。這種元件具有完美的正弦表面,能夠有效減少光學損耗。團隊還開發(fā)了一種創(chuàng)新技術(shù),能夠在高折射率且對可見光透明的材料中快速形成OFS,從而在全球范圍內(nèi)首次解決了現(xiàn)有OFS器件高光吸收和低衍射效率的難題。
采用研究團隊所開發(fā)的此項技術(shù),OFS設備在運行時能夠?qū)⒐鈸p耗降至最低,并在整個可見光范圍內(nèi)以最高的衍射效率運行。此外,通過引入可打印光學系統(tǒng)和納米壓印技術(shù)來制造傅里葉光學表面,研究團隊還實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以企及的高工程良率。
為實現(xiàn)創(chuàng)新型光學元件應用,大量生產(chǎn)的傅里葉光學表面。研究團隊證明了通過快速大面積形成可直接用于包括AR/VR顯示器等創(chuàng)新光學器件可直接應用的光學結(jié)構(gòu),可達到傳統(tǒng)制作方式無法達到的工程良率,具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢。這些光學結(jié)構(gòu)不僅可以在平面上形成,還可以在曲面上實現(xiàn),極大地擴展了其應用范圍。
基于這項技術(shù),研究團隊還將為提升顯示效率的微透鏡陣列(MLA)和作為AR/VR核心元件的輸入/輸出耦合器(in/out coupler)光學結(jié)構(gòu)制作為晶圓級,并進行了驗證。此外,研究團隊還成功在彎曲基板上形成傅里葉光學表面,進一步拓寬了該技術(shù)的應用領(lǐng)域。
展望未來,研究團隊開發(fā)的該方法能夠提高包括電視在內(nèi)的傳統(tǒng)顯示的光提取效率,并且能夠作為尖端光學設備的有效光學元件使用,有望對提高顯示行業(yè)的生產(chǎn)力做出重大貢獻。
(來源:CINNO)