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Displaytechnik: Biegsames Farbdisplay aus Nanokristallen

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Hohe Auflösung, gleichzeitig hell und Energie sparend, robust und mit günstigen Druckverfahren herstellbar: Displays mit diesen Eigenschaften erhoffen sich Forscher mit Hilfe so genannter Quantenpunkte – Licht emittierender Halbleiterkristalle mit nur wenigen Nanometern Durchmesser. Mit einer neuen Technik konnten Forscher um Tae-Ho Kim vom Samsung Advanced Institute of Technology im südkoreanischen Yongin die Bildqualität der Displays nun entscheidend verbessern.

Die Wissenschaftler stellten zunächst Quantenpunkte aus Kadmiumselenid in drei unterschiedlichen Formaten her. Je nach Größe emittieren diese grünes, blaues oder rotes Licht. Dann fertigten Kim und seine Kollegen für jeden der drei Quantenpunkttypen eine Art Stempelkissen an und überführten sie mit einem Plastikstempel auf das Display. Dabei wurden die Nanokristalle für Rot, Grün und Blau jeweils in dafür vorgesehene Felder gedruckt, die bereits über elektrische Kontakte verfügten. Je drei dieser Felder bilden einen Bildpunkt (Pixel). Auf diese Weise entstand ein zehn Zentimeter großer Prototyp mit einer Auflösung von 320 x 240 Pixeln.

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Farbdisplay aus Quantenpunkten | Der Prototyp eines Quantenpunktdisplays misst zehn Zentimeter und besitzt eine Auflösung von 320 x 240 Pixeln.
Bislang war es Wissenschaftlern noch nicht gelungen, Displays mit einer hohen Bildqualität aus Quantenpunkten herzustellen. Denn für die bisher eingesetzten Druckverfahren, mit denen die Nanokristalle auf das Display gebracht werden, ist ein Lösungsmittel nötig, das die Helligkeit der Farben und die Energieeffizienz beeinträchtigt. Die Stempeltechnik von Kim und seinem Team kommt dagegen ohne Lösungsmittel aus.

Die Vorteile von Quantenpunkten liegen zum einen in ihrer großen Quantenausbeute, das heißt, sie wandeln elektrische Energie sehr effizient in Licht um. Zum anderen altern sie nur langsam, weshalb Quantenpunktdisplays langlebig sein sollten. Außerdem erhofft man sich billige Herstellungsverfahren durch die Druckbarkeit der Nanokristalle auch für sehr große Displays. Allerdings kommt die Leuchtkraft des jetzt vorgestellten Displays noch lange nicht an das heran, was organische Leuchtdioden, eine Konkurrenztechnologie, erreicht haben. Ob sich die nun vorgestellte Stempeltechnik für eine industrielle Serienproduktion eignet, ist ebenfalls noch offen. (cm)
8. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 8. KW 2011

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