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Forschung: Computer-Displays der Zukunft

Fraunhofer-Institut macht das Fenster zum Computer- und TV-Display

15. April 2009, 09:44 Uhr   |  Bernd Reder | Kommentar(e)

Fraunhofer-Institut macht das Fenster zum Computer- und TV-Display

Auf der Hannover-Messe zeigen Fraun-hofer-Forscher Prototypen der durch-sichtigen Displays.

Auf der Hannover-Messe vom 20. bis 24. April zeigen Fraunhofer-Forscher transparente leitfähige Schichten, die als Grundlage für durchsichtige Displays dienen können. Damit rücken Bildschirme in Reichweite, die in Gebäuden gleichzeitig als Fenster dienen können.

Bislang kannte man solche Bildschirme nur aus Science-Fiction- oder James-Bond-Filmen. Die Szenerie: ein Besprechungsraum oder Wohnzimmer mit einem großen Fenster, das den Blick auf einen gepflegten Garten eröffnet. Ein Druck auf den Knopf einer Fernbedienung lässt das Fenster zum Bildschirm werden, auf dem Filme oder Daten vom Computer erscheinen.

Solche Displays sind mittlerweile in Reichweite. Denn Forscher mehrere Fraunhofer-Institute arbeiten an lichtdurchlässige Schichten, die Strom leiten können. Beteiligt sind die die Institute für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig, für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg, für Silicatforschung ISC in Würzburg, für Werkstoffmechanik IWM und Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden.

Die Fachleute verfolgen zwei Ansätze: Der erste besteht darin, die Strukturen direkt zu drucken. Bisher werden die Schichten über lithographische Prozesse strukturiert – ein aufwändiges und zudem teures Unterfangen.

Zwar gibt es ein spezielles Verfahren, die Sol-Gel-Technik, mit dem sich die Schichten einfach aufdrucken lassen. Das Problem: Die Leitfähigkeit der so hergestellten Schichten reichte für transparente Displays bisher nicht aus.

»Wir konnten die Leitfähigkeit der gedruckten Schichten bereits um das Fünffache verbessern. So eignen sie sich auch für Displays», sagt Projektleiter Dr. Peer Löbmann vom ISC. »Wir gehen davon aus, dass wir diesen Wert noch weiter steigern können.« Bisher beträgt die Leitfähigkeit ein Zehntel der von herkömmlichen Schichten.

Erste Demonstratoren haben die Forscher bereits hergestellt. Die gedruckten Schichten haben neben der einfachen Herstellung noch weitere Vorteile: Sie sind kostengünstiger als herkömmliche Verfahren, und das neue Verfahren ist um etwa eine Größenordnung schneller.

Prototypen auf der Hannover-Messe zu sehen

Der zweite Ansatz, den die Forscher verfolgen: Sie entwickeln neuartige Schichten, die den Strom auf andere Art und Weise leiten als die herkömmlichen Beschichtungen. »Üblicherweise sind die transparenten Schichten n-Leiter, in diesen Halbleitern sorgen Elektronen für den Stromfluss«, erklärt Dr. Bernd Szyszka, Projektleiter am IST. »Wir entwickeln transparente Schichten aus p-leitenden Materialien.«

In diesem Fall leiten statt der Elektronen bewegliche Elektronenlücken den Strom. Diese Materialien transportieren den Strom zwar schlechter als n-Leiter und sind auch nicht so transparent. Kombiniert man n-Leiter mit p-Leitern, lassen sich damit jedoch transparente Dioden, Transistoren und Solarzellen herstellen.

Den ersten Erfolg konnten die Forscher bereits verzeichnen: Sie haben einen transparenten Leiter mithilfe des Sol-Gel-Verfahrens hergestellt. In einem weiteren Schritt verbessern sie nun die Leitfähigkeit der Schichten. Auf der Hannover-Messe stellen die Wissenschaftler Prototypen vor (Halle 6, Stand F48).

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