Elektroflüssige Bildschirme ohne Stromhunger

Neues Display-Konzept nutzt einfallendes Licht effizienter und kann auf eine stromschluckende Hintergrundbeleuchtung verzichten

Flüssige Bildpunkte
Flüssige Bildpunkte

Cincinnati (USA) - So brillant die Bildschirme im iPad oder im Laptop strahlen - sie saugen die Batterien damit relativ schnell leer. Nur wenig Strom zum "Umblättern" verbrauchen dagegen die elektronischen Bücher mit ihren Schwarz-weiß-Displays. Doch für die Anzeige farbiger Bilder sind sie nicht geeignet und für Videos reagieren sie zu träge. Nun konnten amerikanische Forscher die Vorteile beider vorhandenen Display-Typen in einem neuen Prototyp vereinen. Wie sie in der Fachzeitschrift "Applied Physics Letters" berichten, reduzierten sie durch die geschickte Nutzung von einfallendem Licht den Stromverbrauch einer videotauglichen Graustufen-Anzeige drastisch.

"Was wir entwickelt haben, überwindet eine große Hürde hin zu elektronischen Displays, die keine schwere Batterie mehr benötigen", sagt Jason Heikenfeld von der University of Cincinnati. In den Prototyp bauten die Forscher zwei flache Kammern, die sie mit einem Öl und einer Pigment-Flüssigkeit füllten. Dazwischen setzten sie eine hoch reflektierende Elektrode. Wie ein Spiegel wirft diese reflektierende Schicht die einfallenden Lichtstrahlen zurück und lässt einen hellen Bildpunkt in verschiedenen Farben erkennen. Zur Steuerung der Bildpunkte sind nur noch geringe Schaltspannungen nötig, die je nach Farbe oder Graustufe des Bildes das durchsichtige Öl und die farbigen Pigment-Flüssigkeit hin und her fließen lassen. Eine zusätzliche, stromschluckende Hintergrundbeleuchtung müsste so nur noch bei dunkler Umgebung angeschaltet werden.

Das Schalten der Flüssigkeiten vollzieht sich so schnell, dass der Bildpunkt alle 30 Millisekunden seine Farbe ändern kann. Diese Geschwindigkeit reicht zur Anzeige von normalen Videosequenzen aus. Mit verfügbaren Produktionstechniken konnten die Forscher etwa 30 Mikrometer kleine Bildpunkte herstellen. In weiteren Versuche sollen diese Ausmaße noch schrumpfen, um Bildschirme für eine hochauflösende Darstellung fertigen zu können.

Um diese Display-Technologie, die zu videotauglichen, farbigen und zugleich stromsparenden Lesegeräte führen soll, zur Marktreife zu treiben, kooperieren die Forscher mit den Unternehmen Gamma Dynamics, Dupont und Sun Chemical. Mit ersten Produkten rechnen sie in wenigen Jahren.