Sehr energieeffizient

„Elektronisches Papier“ könnte Bildschirmtechnik revolutionieren

Conny Zschage

Wer schon einmal versucht hat im grellen Sonnenlicht etwas auf seinem Handybildschirm zu erkennen weiß, dass dies oft sehr schwer ist. Doch sogenanntes elektronisches Papier, welches in vielen E-Readern zum Einsatz kommt, ist auch im Sonnenlicht lesbar. Das einzige Problem: es kann nur sehr begrenzt Farben anzeigen. Durch eine neue Technologie könnte sich das jetzt aber ändern.

Göteborg (Schweden). Traditionelle LED Displays verfügen, wie der Name bereits sagt, über LEDs als Hintergrundbeleuchtung, um Inhalte darzustellen. Reflektierende Bildschirme, wie sie beispielsweise bei E-Readern zum Einsatz kommen, versuchen dagegen das Licht gezielt zu reflektieren, um ihre eigenen Inhalte sichtbar zu machen, ähnlich wie bei echtem Papier. Doch da es anderes wie bei LEDs keine farbige Beleuchtung gibt, sind reflektierende Bildschirme meist nur schwarz-weiß.

Vor einiger Zeit gelang es einer Forschergruppe der Technischen Hochschule Chalmers in Göteborg bereits ein neuartiges reflektierendes Display zu entwickeln. Dieses war etwa 10-mal energiesparender als ein herkömmliches LED-Display und konnte sogar Farben anzeigen. Dafür wurden mehrere Schichten aus Gold, Tungsten und Platin kombiniert, um so ein ultradünnes und sogar flexibles Display herzustellen.

Umgekehrtes Design führt zu besserer Farbqualität

Doch die Wissenschaftler waren mit der Farbqualität des ersten Designs unzufrieden, weshalb sie versuchten es zu verbessern. Nun veröffentlichten sie im Fachjournal NanoLetters eine Studie, welche zeigt, wie die Forscher die Qualität mithilfe eines einfachen Tricks stark verbessern konnten. Bei dem ursprünglichen Design lagen die elektrisch leitenden Elektrolyten auf der Nanostruktur, welche sichtbare Farben repliziert. Sie waren zwar transparent, aber verschlechterten trotzdem die Farbqualität. Bei dem neuen Design schaut der Nutzer nun direkt auf die angezeigten Pixel, wodurch die Farben weitaus besser erkennbar sind.

Elektronisches Papier hat zahlreiche Vorteile

Abgesehen von dem äußerst geringen Energieverbrauch, da keine LEDs mit Strom versorgt werden müssen, hat die neue Technologie noch weitere Vorteile. Sie ist weitaus weniger schädlich für die Augen, da im Gegensatz zu klassischen Displays keine hohen Dosen von blauem Licht auf die Augen treffen. Dieses ist gefährlich für die Netzhaut, da es sehr viel Energie enthält und Effekte auf den Stoffwechsel der Netzhautzellen hat. Zudem ist es für die Augen weniger ermüdend.

Da keine LEDs zur Beleuchtung benötigt werden, kann elektronisches Papier auch flexibel genutzt werden. Dadurch ergeben sich völlig neue Möglichkeiten, etwa digitale Werbetafeln an Litfaßsäulen oder Bildschirme auf abgerundeten Oberflächen. Faltbare oder einrollbare Smartphones sind ebenfalls seit einigen Jahren in der Entwicklung oder sogar schon kommerziell erhältlich und könnten durch die neue Technologie weiter verbessert, aber auch günstiger werden. Denn, obwohl die Materialien für das reflektierende Display teurer sind als Kupfer oder Silizium, werden nur sehr geringe Mengen zur Herstellung benötigt. Die Forscher sind zudem optimistisch, dass sie die benötigten Quantitäten weiter senken können. Das neuartige Display könnte also eine echte energiesparende und nachhaltige Alternative sein, die zudem zahlreiche neuartige Anwendungsmöglichkeiten hat.

NanoLetters, doi: 10.1021/acs.nanolett.1c00904

Spannend & Interessant
VGWortpixel