一项来自圣安德鲁斯大学的研究为全息技术的发展翻开了新篇章，这项技术有望重塑智能设备、通信、游戏及娱乐行业的面貌。该校物理与天文学学院的研究人员在《光：科学与应用》期刊上发表的研究成果，通过将全息超表面（HMs）与有机发光二极管（OLEDs）相结合，创造出一种全新的光电子设备。
长久以来，全息图的制作主要依赖于激光技术。然而，研究人员此次采用的OLED与全息超表面结合方案，不仅简化了制作流程，还大幅减小了设备体积，降低了成本，使得全息技术的大规模普及成为可能。这一突破，成功解决了制约全息技术广泛应用的核心瓶颈。
OLED作为一种薄膜器件，已广泛应用于手机屏幕及部分电视的彩色像素制造中。作为平面面光源，OLED在光无线通信、生物光子学、传感等新兴领域也展现出巨大潜力。其与其他技术的高度兼容性，使其成为构建小型化光基平台的优选。
全息超表面则是由微小“超原子”构成的薄平面阵列，每个“超原子”的尺寸极小，约为头发丝直径的千分之一。这种特殊结构能够精确调控光的特性，用于制作全息图，广泛应用于数据存储、防伪、光学显示、高数值孔径透镜（如光学显微镜）及传感等领域。而此次研究，是首次将这两种技术结合，用于制造全息显示的基础组件。
研究人员发现，通过精细设计每个“超原子”的形状，可以使其控制穿过自身的光束特性，从而成为全息超表面的一个“像素”。当光线穿过全息超表面时，其特性会在每个“像素”位置发生细微变化。利用这些特性变化，结合光的干涉原理，就能在全息超表面的另一侧呈现出预先设计好的图像。
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，他们很高兴能为OLED技术开辟这一新方向。将OLED与超表面结合，为全息图的生成及光调控提供了全新的思路。纳米光子学教授安德里亚·迪法尔科也指出，全息超表面是调控光特性的最通用材料平台之一。这项研究扫除了阻碍超材料进入日常应用的关键技术障碍，将推动全息显示架构的升级。
格雷厄姆·特恩布尔教授补充道，传统OLED显示屏通常需要数千个像素才能呈现简单图像，而这种新方法仅用一个OLED像素就能投射出完整图像。在此之前，研究人员仅能利用OLED制作极为简单的图形，这限制了其在部分场景中的应用。而此次突破，为研发小型化、高集成度的超表面显示器提供了切实可行的路径。
