Sparsamere Flachbildschirme mit Nanoröhrchen

Stromverbrauch der Monitore mit organischen Leuchtdioden lässt sich signifikant senken

Nanoröhrchen-Display
Nanoröhrchen-Display

Gainesville (USA) - Winzige Schaltkreise mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff können den Stromverbrauch von Flachbildschirmen weiter senken. Damit ließen sich in Zukunft Laptops und Mobiltelefone mit noch längerer Akkulaufzeit bauen. Mit diesem Ziel im Blick entwickelten US-amerikanische Forscher rot, grün und blau strahlende Minidisplays aus organischen Leuchtdioden (OLED). Diese kontrollierten sie nicht mehr mit Transistoren aus Silizium, sondern mit Schaltmodulen aus einem Nanoröhrchen-Netzwerk. Dank der hohen Beweglichkeit der Elektronen in den Nanoröhrchen brauchten diese Transistoren etwa achtmal weniger Strom. Ihre ersten Prototypen stromsparender Displays präsentieren die Forscher in der Zeitschrift "Science".

Zwar stecken bereits heute in vielen Smartphones hochauflösende Bildschirme aus organischen Leuchtdioden. Doch für die Kontrolle der einzelnen Bildpunkte nutzen die Hersteller Transistoren auf der Basis des Halbleiters Silizium. Sie allein sind etwa für die Hälfte des Stromverbrauchs der flachen Bildschirme verantwortlich. Mit Schaltkreisen aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen dagegen konnten Andrew Rinzler von der University of Florida und Kollegen diesen Verbrauch - je nach Farbe des Bildpunkts - auf bis zu sechs Prozent drücken. Dabei büßten die neuen Displays weder an Reaktionsgeschwindigkeit noch an Leuchtstärke gegenüber den heute verfügbaren Flachbildschirmen ein.

Rinzler und Kollegen betonen in ihrer Studie noch einen weiteren Vorteil der Nanoröhrchen-Transistoren: Mit der bisherigen Silizium-Technik sei die Größe der OLED-Bildschirme auf das Smartphone-Format begrenzt, größere Monitore zeigten schlicht zu viele Pixelfehler. Dieses Problem könne mit den neuen, stabileren Transistoren gelöst werden, so dass bald auch Laptops oder sogar breite Fernseher mit den stromsparenden OLED-Modulen ausgestattet werden könnten.

In weiteren Arbeitsschritten werden die Display-Forscher ihre bisher einfarbig leuchtenden Module zu größeren Farbbildschirmen zusammensetzen. Parallel müssen Verfahren optimiert werden, um große Mengen an zuverlässigen Nanoröhrchen-Transistoren möglichst ohne Ausschuss produzieren zu können. Dann haben stromsparende OLED-Monitore eine gute Ausgangsposition, um die heute verbreiteten Flachbildschirme mit Flüssigkristall-Technologie ablösen zu können.