Ein Forschungsteam der Zhejiang-Universität in China hat erfolgreich ein ultradünnes 3D-Display entwickelt. Dieses Display zeichnet sich durch einen weiten Betrachtungswinkel, klare Bildqualität und eine lebendige Tiefenwirkung aus und überwindet damit viele Einschränkungen brillenloser 3D-Displays. Teamleiter Xu Liu erklärte: „Dieses neue Display ist nur 28 Millimeter dünn und damit deutlich dünner als herkömmliche, über 500 Millimeter dicke, gerichtete Hintergrundbeleuchtungssysteme. Die kompakte Größe und die höhere Auflösung stellen einen bedeutenden Fortschritt für die Technologie hin zu praktischen Anwendungen dar.“

Auf der Fachmesse Optica präsentierte das Forschungsteam einen 32 Zoll großen, ultradünnen Prototyp mit gerichteter Hintergrundbeleuchtung. Das Gerät ist ähnlich groß wie ein großer Computermonitor und zeichnet sich durch einen weiten Betrachtungswinkel von über 120° sowie ein großes 3D-Darstellungsvolumen aus. Studienautor Rongmao Wu erklärte: „Diese 3D-Display-Technologie sorgt für ein klares Bild über den gesamten Tiefenbereich und hilft Nutzern so, räumliche Beziehungen präzise zu erfassen.“ Ärzte können beispielsweise komplexe anatomische Strukturen wie Tumore oder Frakturen in Echtzeit betrachten, ohne eine 3D-Brille tragen zu müssen.

3D-Lichtfelddisplays nutzen gerichtete Hintergrundbeleuchtung, um Licht gezielt zu lenken und so Szenen zu erzeugen, in denen jedes Auge ein anderes Bild wahrnimmt. Dies führt zu einem natürlichen Tiefeneindruck. Die Qualität des 3D-Effekts hängt von der Genauigkeit, Anzahl und Größe der Voxel ab. Im Vergleich zu herkömmlichen Displays weist der neu entwickelte Prototyp eine um den Faktor sechs reduzierte Voxelgröße bei gleichzeitig höherer Auflösung und einer etwa 100-fach höheren Effizienz der visuellen Informationsgenerierung auf. In einem Experiment stellte das Display erfolgreich das Bild eines schwebenden Astronauten dar und ermöglichte so ein immersives visuelles Erlebnis.

Das Forschungsteam arbeitet daran, die Dicke und das Gewicht des Geräts weiter zu reduzieren und die optische Effizienz zu verbessern. Sie weisen darauf hin, dass für eine Kommerzialisierung auch die Entwicklung kleinerer Pixelstrukturen, die Erhöhung der Pixeldichte und die Optimierung der Pixelform notwendig sind, um die Kompatibilität mit 3D-Displaytechnologien zu verbessern.

Weitere Informationen: Zijun Zhang et al., „Mikro-Voxel-Lichtfeld-Panel-Display basierend auf ultradünner, großflächiger Freiform-Oberflächen-Richtungsbeleuchtung“, Optica (2025). Zeitschrifteninformationen: Optica