电控全息波导显示器件：利用液晶格栅实现透明调光

本文介绍了一种基于双斜向光栅的可电调全息波导显示（Holographic Waveguide Display, HWD）。作者们提出了一种创新的电子调控技术，利用全息聚合物分散液晶（Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystal, HPDLC）材料制作的两层波导结构。这种设计的关键在于HPDLC的液晶分子能够在外部电场的作用下进行旋转，从而实现对波导内显示光的强度控制。 HWD的工作原理是利用全息记录和衍射原理，通过两层倾斜的HPDLC光栅来创建三维图像。当无电场时，光线通过这两层波导时会发生干涉，形成所需的全息图案，使得显示器内的光与周围的环境光可以同时清晰可见，实现了所谓的"see-through"效应。这种特性使得HWD在需要透明度的同时仍能提供良好的显示效果，对于诸如智能窗户、汽车后视镜等应用场景具有潜在优势。 当外部电场被施加时，液晶分子会根据其自身的电响应性发生旋转，这直接影响了光的传播路径和强度。由于液晶分子的相位调制能力，电场调控能够精细地调整光路的相位差，从而改变显示器输出光的强度，实现了动态的亮度控制。这种电致相位调制技术使得HWD具备了实时的动态显示功能，这对于需要快速响应和高效率控制的现代显示技术来说是一大突破。 研究团队还展示了该技术的实验结果，证实了通过外部电场调节，显示器的输出光强可以显著改变，而不会严重影响透光性。这表明，这种设计不仅具有良好的视觉效果，而且具有较高的实用性和灵活性。 这项工作为全息显示技术开辟了新的路径，展示了电致调控在提高全息波导显示器性能和多功能性方面的重要潜力。通过将液晶材料的电控性能与全息波导技术相结合，未来有望开发出更高效、更具竞争力的显示解决方案。