News: Drei Farben: Grün
Bislang taten sich Chemiker schwer damit, einen elektrisch schaltbaren Grünfilter zu konstruieren. Nun gelang es ihnen, die Grundfarben-Trilogie zu vervollständigen.
Auf dem Fernseh-Bildschirm oder Computer-Monitor entstehen farbige Bilder, weil jeder der winzigen Bildpunkte (Pixel) aus drei einzelnen, mit Farbfiltern ausgestatteten Arealen besteht, die getrennt angesteuert werden. Der Farbeindruck entsteht dabei durch additive Farbmischung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Bei heutigen Flachbildschirmen funktioniert das Ansteuern dieser Areale, indem eine Spannung an eine mit Flüssigkristallen gefüllte Zelle angelegt wird, die wie eine Art schaltbares "Licht-Ventil" transparent oder lichtundurchlässig sein kann.
Die teuren Flüssigkristallzellen könnte man jedoch einsparen, wenn sich die Farbfilter direkt schalten ließen. Prinzipiell ist eine solche Lösung vorstellbar – mit Hilfe farbiger, elektrisch leitfähiger Kunststoffe, die Elektrochromie zeigen. Elektrochromie bedeutet, dass das Polymer die Farbe wechselt, wenn sich die elektrische Spannung ändert. Für eine Anwendung in Displays sollen die Polymere zwischen einer der drei Grundfarben und einem transparenten Zustand wechseln.
Während rote und blaue elektrochrome Polymere (Polythiophene) relativ leicht zugänglich sind, ist es allerdings schwierig, eine grüne Variante zu entwickeln. Warum?
Die Farbe kommt zu Stande, weil ein Teil des sichtbaren Lichts in einem bestimmten Wellenlängenbereich vom Elektronensystem der Polymermoleküle absorbiert wird. Die durch die Kunststoffschicht durchtretenden übrigen Lichtwellen addieren sich zu dem beobachteten Farbeindruck. Damit Rot oder Blau entsteht, muss das Polymer nur eine Absorptionsbande besitzen, für die Farbe Grün dagegen braucht es sowohl eine Bande im roten als auch im blauen Spektralbereich. Und beide Banden müssten durch Anlegen einer Spannung in ein und dem selben Spannungsbereich verschwinden – fast ein Ding der Unmöglichkeit.
Gursel Sonmez und seine Kollegen von der University of California in Los Angeles griffen daher zu einem Trick: Sie konstruierten ein Polymermolekül, dessen Rückgrat zwei voneinander unabhängige farbgebende Elektronensysteme trägt, für jede der beiden benötigten Absorptionsbanden eines. Der neue Polythiophen-Abkömmling ist das erste elektrisch leitfähige Polymer, das im Neutralzustand – also ohne angelegte Spannung – grün ist, und komplettiert damit die Polythiophen-Farbtrilogie. Damit sollte einem Kunststoff-Display auf Basis von schaltbaren Farbfiltern prinzipiell nichts mehr im Wege stehen.
Die teuren Flüssigkristallzellen könnte man jedoch einsparen, wenn sich die Farbfilter direkt schalten ließen. Prinzipiell ist eine solche Lösung vorstellbar – mit Hilfe farbiger, elektrisch leitfähiger Kunststoffe, die Elektrochromie zeigen. Elektrochromie bedeutet, dass das Polymer die Farbe wechselt, wenn sich die elektrische Spannung ändert. Für eine Anwendung in Displays sollen die Polymere zwischen einer der drei Grundfarben und einem transparenten Zustand wechseln.
Während rote und blaue elektrochrome Polymere (Polythiophene) relativ leicht zugänglich sind, ist es allerdings schwierig, eine grüne Variante zu entwickeln. Warum?
Die Farbe kommt zu Stande, weil ein Teil des sichtbaren Lichts in einem bestimmten Wellenlängenbereich vom Elektronensystem der Polymermoleküle absorbiert wird. Die durch die Kunststoffschicht durchtretenden übrigen Lichtwellen addieren sich zu dem beobachteten Farbeindruck. Damit Rot oder Blau entsteht, muss das Polymer nur eine Absorptionsbande besitzen, für die Farbe Grün dagegen braucht es sowohl eine Bande im roten als auch im blauen Spektralbereich. Und beide Banden müssten durch Anlegen einer Spannung in ein und dem selben Spannungsbereich verschwinden – fast ein Ding der Unmöglichkeit.
Gursel Sonmez und seine Kollegen von der University of California in Los Angeles griffen daher zu einem Trick: Sie konstruierten ein Polymermolekül, dessen Rückgrat zwei voneinander unabhängige farbgebende Elektronensysteme trägt, für jede der beiden benötigten Absorptionsbanden eines. Der neue Polythiophen-Abkömmling ist das erste elektrisch leitfähige Polymer, das im Neutralzustand – also ohne angelegte Spannung – grün ist, und komplettiert damit die Polythiophen-Farbtrilogie. Damit sollte einem Kunststoff-Display auf Basis von schaltbaren Farbfiltern prinzipiell nichts mehr im Wege stehen.
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