Sostituendo lo schermo al fosforo in un display al fosforo laser (LPD) con un concentratore solare luminescente (LSC), si può raccogliere energia dalla luce ambientale e visualizzare immagini ad alta risoluzione. "Display al fosforo laser per la raccolta dell'energia e sue considerazioni sulla progettazione", pubblicato di recente da SPIE, la società internazionale di ottica e fotonica, nel Journal of Photonics for Energy , descrive lo sviluppo, processi, e applicazioni di un LPD.

In un esperimento di proof-of-concept, l'autore principale Ichiro Fujieda e i suoi colleghi della Ritsumeikan University hanno fabbricato uno schermo 95 × 95 × 10 mm inserendo un sottile strato di cumarina 6 con due lastre trasparenti. Queste piastre hanno guidato i fotoni fotoluminescenti (PL) emessi in entrambe le direzioni verso le loro superfici marginali. Dopo aver rimosso la sorgente luminosa in un proiettore commerciale basato su DMD e alimentato un raggio laser blu nelle sue ottiche, lo schermo ha generato immagini verdi.

Il collegamento di un fotodiodo con un'area sensibile di 10 × 10 mm sul bordo inferiore dello schermo per registrare la potenza dei fotoni PL indicava che una versione completamente coperta avrebbe raccolto fino al 71% della potenza ottica in ingresso. Però, un'immagine fantasma era evidente quando si visualizzava un'immagine fissa ad alto contrasto.

I ricercatori affrontano due aspetti nelle loro considerazioni di progettazione.

Primo, affiancare piccoli moduli ed estrarre i fotoni PL in ciascun modulo riduce lo spessore di un sistema di grandi dimensioni e allevia l'effetto dell'autoassorbimento. Per una piastrellatura senza soluzione di continuità, il collegamento di un accoppiatore di uscita alla piastra di guida dell'onda e il montaggio di celle solari fornisce una soluzione ottimale.

Secondo, l'origine dell'immagine fantasma sono i fotoni PL che si riflettono all'interfaccia tra la piastra posteriore e l'ambiente esterno. Riducendo lo spessore della piastra posteriore sull'LPD, sono stati in grado di eliminare questa diafonia ottica tra i pixel.

Journal of Photonics for Energy L'editore associato Loucas Tsakalakos ha definito lo studio "un'applicazione unica e innovativa di un concentratore solare luminescente per applicazioni di visualizzazione. Il lavoro mostra il funzionamento pratico di tale dispositivo, descrive il principio operativo di base e la capacità di raccolta di energia prevista di un tale sistema, e descrive i modi per migliorare il design nel lavoro futuro."