Des scientifiques de l'Université du Michigan ont créé les plus petits pixels disponibles qui permettront aux LED, des écrans projetés et portables pour être plus écoénergétiques avec plus de manipulation de la lumière possible et le tout sur un écran qui peut éventuellement être aussi petit qu'un timbre-poste.

Cette dernière technologie de nanostructuration pour l'Air Force développée par le Dr Jay Guo, professeur agrégé au Département de génie électrique et d'informatique de l'Université du Michigan et ses étudiants chercheurs diplômés, Ting Xu, Yi-Kuei Wu et son collaborateur, le Dr Xiangang Luo, incluent un nouveau filtre de couleur composé de feuilles nano-fines d'empilement métal-diélectrique-métal, qui ont des fentes parfaitement formées qui agissent comme des résonateurs. Ils piègent et transmettent la lumière et transforment les pixels en éléments filtrants de couleur efficaces.

Les pixels créés à partir de cette technologie sont dix fois plus petits que ceux d'un écran d'ordinateur et huit fois plus petits que ceux d'un téléphone intelligent. Ils utilisent plus efficacement la lumière existante et rendent inutile l'utilisation de couches polarisantes pour les écrans à cristaux liquides (LCD). Ils permettent d'utiliser plus efficacement le rétroéclairage de la LED. Avant cette technologie, Les écrans LCD avaient deux couches polarisantes, une feuille de filtre couleur, deux couches de verre à électrodes et une couche de cristaux liquides, mais seulement environ cinq pour cent du rétroéclairage a atteint le spectateur.

La recherche exploite des dispositifs nanophotoniques utilisant des structures plasmoniques.

"La plupart des applications de la nouvelle technologie souffrent de la perte d'absorption par la présence de structure métallique qui fait partie intégrante des dispositifs plasmoniques, " dit Guo.

Cependant, la perte de structure peut être gérée pour produire des dispositifs utiles qui sont précieux pour l'armée de l'air qui envisage la technologie à utiliser dans le cadre d'affichages virtuels intégrés aux pare-brise des pilotes.

Dans le futur proche, les scientifiques s'attendent à utiliser la lithographie par nanoimpression pour commencer à fabriquer la prochaine génération de filtres colorés.

"Nous espérons montrer que la fabrication de ces structures peut être étendue à de grandes surfaces et peut être très rentable, " dit Guo.

Selon le Dr Gernot Pomrenke, le responsable du programme AFOSR supervisant les recherches de Guo, de nombreuses applications de défense et aérospatiales nécessitent des techniques d'imagerie uniques et des systèmes compacts. Il a noté qu'au cours des dernières années, la plasmonique est devenue un domaine de recherche important pour explorer de nouvelles capacités pour de tels systèmes.

"Ce groupe de recherche a pu exploiter plus efficacement la lumière grâce à son approche et apporter des avantages à l'application de détection, " dit Pomrenke. " Prof. Guo a également été un leader dans la lithographie par nanoimpression pour créer plus rapidement des motifs et des structures plus petits pour une fabrication et une intégration de systèmes plus rentables. »