LCD-Displays: Metamaterial soll Flüssigkristalle und Polarisationsfilter ersetzen
Forscher haben eine Alternative zu Flüssigkristallen und Polarisationsfilter entwickelt, die als Metamaterial beeindruckende Eigenschaften aufweisen soll.
In einer aktuellen Publikation berichten australische und britische Forscher über den erfolgreichen Bau eines Prototyps auf Basis eines Metamaterials, welches sich in bestehende Produktionsstraßen für LCD-Displays integrieren lasse und Flüssigkristalle ersetze, während der zugehörige Polarisationsfilter überflüssig werde.
Möglich mache das der ein bekannter Effekt, der durch die ausgeprägten thermo-optischen Eigenschaften von Silizium in dem besagten Metamaterial mündet. Die Spektralkomponenten werden wie bei LCD-Displays aus weißem Licht herausgefiltert.
Der Grundaufbau im funktionierenden Prototypen, bestehend aus vier Modulatoren, bilden ein Glassubstrat, auf dem Silizium in einer Stärke von 155 nm aufgebracht und mit einem Lochmuster versehen ist. Der Gesamtaufbau versteht sich als Frequenzfilter, bei dem Indiumzinnoxid (ITO), welches bereits bei aktuellen Displays verwendet wird, in einer Stärke von 380 nm als Heizelement dient. Erhitzt das Indiumzinnoxid das Silizium, so lässt sich eine Änderung des Brechungsindex und damit der Resonanzfrequenz erzielen. Unterschiedliche Resonanzfrequenzen werden indes durch Änderung der Lochgrößen möglich.
In ihrem Prototypen verschob sich die Resonanzfrequenz bei einer Spannung von 4 Volt um 20 nm, gleichwohl der Temperaturanstieg nur langsam vonstattenging. 13 ms dauerte es daher, bis die gewünschte Frequenzverschiebung erreicht wurde. Mit einer kurzzeitigen Erhöhung der Spannung ließ sich diese Zeit auf 625 μs verkürzen, was in der Theorie 1.600 Bilder pro Sekunde beim Aufheizen bedeuten würde. Der Flaschenhals ist derweil das Abkühlen, welches 68 ms beim Prototypen andauerte und dementsprechend lediglich 15 Bilder pro Sekunde bedeutet. Ansätze für eine Reduktion der Abkühldauer hätten die Forscher jedoch bereits.
Der Industrie soll das Metamaterial vor allem durch die bereits erwähnte Integration in bestehende Fertigungsanlagen sowie auch einer einfacheren Fertigung schmackhaft gemacht werden. Darüber hinaus existieren noch weitere und vor allem für Nutzer interessante Eigenschaften. Abseits der theoretisch hohen Bildwiederholraten wäre eine dünnere Bauart möglich, während sich der Strombedarf halbiere. Ferner sind die einzelnen Filter derart klein, dass bis zu zehnfach höhere Auflösungen realisierbar wären.
Erste Produkte, die auf derartige Displays setzen, sind jedoch noch Zukunftsmusik und liegen in weiter Ferne. Die Forscher gehen davon aus, dass die Industrie die Technologie in etwa zehn Jahren adaptieren könne. Doch auch wenn der Ansatz funktioniert, bedarf es noch weiterer Forschung, um zu zeigen, ob ein tatsächlich praxistaugliches Display konstruiert werden kann. Das steht laut den Forschern als nächster Schritt auf dem Programm, wobei man das aktuell gewählte Modell von vier Subpixeln pro Pixel beibehalten wolle.
Quelle: UNSW Sydney via golem.de
Und diese kommen jetzt langsam in einem Breich ,wo immer mehr und mehr Leute sich das leisten können und die Preise gehen langsam aber stettig über die Jahre immer weiter runter.Und in 10-15 Jahren schaun war mal wie das wird!
Geht ja darum, dass der Rest bleibt.
LCDs sind bestimmten Bereichen noch ok, nur wird bald hoffentlich die Ablösung in Form von Micro LED kommen.
Die müssen halt noch kleiner und billiger werden.
Nur wer interessiert sich dann noch für LCDs?
Dass es hier nicht um LCD's geht, sollte sich eigentlich aus dem Inhalt des Artikels selbst erklären.
"...welches sich in bestehende Produktionsstraßen für LCD-Displays integrieren lasse
und Flüssigkristalle ersetze..."
Nur wer interessiert sich dann noch für LCDs?
Der übernächste Entwicklungsschritt könnte möglicherweise in Richtung Quantenkristalle mit Antimaterie gehen.