Durchbruch für digitale Displays der nächsten Generation
Das Display reagiert nicht nur auf Berührung, Licht, Fingerabdrücke und den Puls des Benutzers, sondern kann auch direkt darüber aufgeladen werden
Forscher der schwedischen Universität Linköping haben einen digitalen Bildschirm entwickelt, bei dem die LEDs selbst unter anderem auf Berührung, Licht, Fingerabdrücke und den Puls des Benutzers reagieren. Ihre Ergebnisse, die in Nature Electronics veröffentlicht wurden, könnten der Beginn einer ganz neuen Generation von Displays für Telefone, Computer und Tablets sein.
"Wir haben jetzt gezeigt, dass unser Designprinzip funktioniert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass es ein großes Potenzial für eine neue Generation digitaler Displays gibt, mit denen neue, fortschrittliche Funktionen geschaffen werden können. Von nun an geht es darum, die Technologie zu einem kommerziell nutzbaren Produkt zu verbessern", sagt Feng Gao, Professor für Optoelektronik an der Universität Linköping (LiU).
Digitale Displays sind zu einem Eckpfeiler fast aller elektronischen Geräte geworden. Die meisten modernen LCD- und OLED-Bildschirme auf dem Markt können jedoch nur Informationen anzeigen. Um zu einem Multifunktionsdisplay zu werden, das Berührungen, Fingerabdrücke oder wechselnde Lichtverhältnisse erkennt, ist eine Vielzahl von Sensoren erforderlich, die auf oder um das Display herum angebracht werden.
Perowskit-LEDs
Forscherinnen und Forscher der LiU haben nun einen völlig neuen Displaytyp entwickelt, bei dem alle Sensorfunktionen auch in den LEDs des Displays enthalten sind, ohne dass zusätzliche Sensoren benötigt werden.
Die LEDs bestehen aus einem kristallinen Material namens Perowskit. Seine hervorragende Fähigkeit zur Lichtabsorption und -emission ist der Schlüssel für den neu entwickelten Bildschirm.
Der Bildschirm reagiert nicht nur auf Berührungen, Licht, Fingerabdrücke und den Puls des Benutzers, sondern kann dank der Fähigkeit der Perowskite, auch als Solarzellen zu fungieren und über den Bildschirm aufgeladen werden.
"Hier ein Beispiel: Der Bildschirm Ihrer Smartwatch ist die meiste Zeit ausgeschaltet. In der Zeit, in der der Bildschirm ausgeschaltet ist, kann er, anstatt Informationen anzuzeigen, Licht zum Aufladen der Uhr sammeln, wodurch sich die Zeitspanne zwischen den Aufladungen erheblich verlängert", sagt Chunxiong Bao, außerordentlicher Professor an der Universität Nanjing, früher Postdoc-Forscher an der LiU und Hauptautor der Studie.
Innerhalb von zehn Jahren
Damit ein Bildschirm alle Farben anzeigen kann, braucht man LEDs in drei Farben - rot, grün und blau -, die mit unterschiedlicher Intensität leuchten und so Tausende von verschiedenen Farben erzeugen. Die Forscher der Universität Linköping haben Bildschirme mit Perowskit-LEDs in allen drei Farben entwickelt und damit den Weg für einen Bildschirm geebnet, der alle Farben des sichtbaren Lichtspektrums darstellen kann.
Aber es gibt noch viele Herausforderungen zu lösen, bevor der Bildschirm in jedermanns Tasche steckt. Zhongcheng Yuan, Forscher an der Universität Oxford, früher Postdoc an der LiU und der andere Hauptautor der Arbeit, glaubt, dass viele der Probleme innerhalb von zehn Jahren gelöst sein werden: "Zum Beispiel muss die Lebensdauer von Perowskit-LEDs verbessert werden. Zurzeit funktioniert der Bildschirm nur einige Stunden, bevor das Material instabil wird und die LEDs ausfallen", sagt er.
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