Forschung: Bildschirme werden dank Nano-Pixeln flexibel und tragbar

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Professor Jay Guo von der Universität von Michigan Farbfilter aus kleinsten Metallplättchen entwickelt, deren Pixelstruktur acht Mal kleiner sein soll als die für das iPhone 4. Die liegt bei 78 Mikron. Die Nano-Filter könnten in tragbaren Displays und Beamern zum Einsatz kommen.

„Winziges Logo“ hat Professor Guo dieses nach dem neuen Verfahren entstandene Bild genannt. (Bild: Jay Guo / University of Michigan)

Die neue Technologie wird als großer Durchbruch angesehen, da sie die Entwicklung effizienterer und kleinerer Displays mit höheren Auflösungen verspricht. Guo, der am Institut für Elektrotechnik und Computerwissenschaft tätig ist, erklärt, dass es ihm gelungen ist, durch in Nanostrukturen abweichende feine Unterschiede in den Abständen von leitenden und nicht leitenden Schichten, unterschiedliche Farben zu generieren. Die feinen Schlitze sind je nach Farbe in unterschiedlichen Abständen hineingefräst.

Guo und sein Team haben mit der neuen Technik nach eigenen Angaben das kleinste Farblogo der Universität von Michigan produziert. Es misst nur 12 mal 9 Mikron, das entspricht einem Sechstel eines menschlichen Haares. Guos Farbfilter soll gleichzeitig als Polarisator dienen; diese Eigenschaft würde eine zusätzliche Schicht überflüssig machen.

Insgesamt besteht das Display aus drei Schichten: zwei Metallplättchen mit einer dielektrischen, also nicht leitenden Schicht in der Mitte. Rote, grüne und blaue Pixelkomponenten sollen sich durch kleine Krater oder Schlitze in der Anordnung in einem Schritt fertigen lassen und auch bei stärkerem Licht hoch resistent sein. Die feinen Schlitze sind gleichzeitig auch Resonatoren, in dem Fall elektromagnetische Resonanzräume, wie man sie auch von Lasern kennt.

Rotes Licht wird durch Schlitze im Abstand von 360 Nanometern erzeugt, grünes Licht durch 270 Nanometer enge Abstände, blaues Licht durch Abstände mit 225 Nanometern. Wie Guo und sein Team überrascht feststellten, reichten auch nur wenige Schlitze, um exakt definierte Farben zu erzeugen. Professor Guos Forschungsergebnisse finden sich in einem wissenschaftlichen Papier mit dem Titel: „Plasmonic Nano-resonators for High Resolution Colour Filtering and Spectral Imaging“.

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