Door het fosforscherm in een laserfosfordisplay (LPD) te vervangen door een luminescente zonneconcentrator (LSC), men kan energie uit omgevingslicht halen en afbeeldingen met een hoge resolutie weergeven. "Energie-oogstende laserfosfordisplay en de ontwerpoverwegingen", onlangs gepubliceerd door SPIE, de internationale vereniging voor optica en fotonica, in de Journal of Photonics for Energy , beschrijft de ontwikkeling, processen, en toepassingen van een LPD.

In een proof-of-concept-experiment hoofdauteur Ichiro Fujieda en zijn collega's van de Ritsumeikan University vervaardigden een scherm van 95 × 95 × 10 mm door een dunne laag cumarine 6 te sandwichen met twee transparante platen. Deze platen leidden de fotoluminescente (PL) fotonen die in beide richtingen werden uitgezonden naar hun randoppervlakken. Na het verwijderen van de lichtbron in een op DMD gebaseerde commerciële projector en het voeden van een blauwe laserstraal in de optica, het scherm genereerde groene beelden.

Het bevestigen van een fotodiode met een gevoelig gebied van 10 × 10 mm aan de onderkant van het scherm om het vermogen van de PL-fotonen vast te leggen, gaf aan dat een volledig afgedekte versie tot 71% van het binnenkomende optische vermogen zou oogsten. Echter, er was een spookbeeld waarneembaar bij het weergeven van een stilstaand beeld met hoog contrast.

De onderzoekers gaan in hun ontwerpoverwegingen in op twee aspecten.

Eerst, het betegelen van kleine modules en het extraheren van de PL-fotonen in elke module vermindert de dikte van een systeem met een groot oppervlak en vermindert het effect van zelfabsorptie. Voor naadloos betegelen, het bevestigen van een uitgangskoppelaar aan de golfgeleidingsplaat en het monteren van zonnecellen biedt een optimale oplossing.

Tweede, de oorsprong van het spookbeeld zijn de PL-fotonen die reflecteren op het grensvlak tussen de achterplaat en de buitenomgeving. Door de dikte van de achterplaat op de LPD te verminderen, ze waren in staat om deze optische overspraak tussen pixels te elimineren.

Journal of Photonics for Energy associate editor Loucas Tsakalakos noemde de studie "een unieke en nieuwe toepassing van een luminescente zonneconcentrator voor weergavetoepassingen. Het werk toont de praktische werking van een dergelijk apparaat, beschrijft het operationele basisprincipe en het verwachte vermogen om energie te oogsten van een dergelijk systeem, en beschrijft manieren om het ontwerp in toekomstig werk te verbeteren."