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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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E-Papier einen Schritt näher |
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| | | Bücher der herkömmlichen Art könnten bald der Vergangenheit angehören. Denn durch die Entwicklung eines neuen Prototypen soll ''elektronisches Papier'' bald kostengünstig hergestellt werden. |
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Der flexible elektronische Display des Prototypen besteht bisher zwar nur aus ein paar Hundert Pixel. Seine Erfinder - Forscher der Bell Laboratories und der E-Ink Corporation, einem Spin Off des Massachussetts Institute of Technology (MIT) - sind jedoch der Meinung, mit seiner Entwicklung einen Weg gefunden zu haben, künftig hochwertige Displays billig herzustellen, so nachzulesen in den "Proceedings of the National Academy of Sciences".
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E-Papier
E-Papier ist keine ganz neue Erfindung. Schon vor rund drei Jahren berichtete die Firma E-Ink von ihrer elektronischen Tinte. Elektronischer Text wird dabei auf dünnen, flexiblen Bögen sichtbar gemacht. Die Bögen sehen aus wie Papier und fühlen sich auch so an. Sie können zu einem Buch oder einer Zeitung "gebunden" werden. Die elektronischen Seiten werden dann mittels drahtlosem Datentransfer geladen. |
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 E-Ink |
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Ein ganzes Buch auf einer Seite |
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Auf einem einzigen Bogen E-Papiers könnte im Prinzip ein ganzes Buch gespeichert sein. Die Information, die auf einem tragbaren Datenspeicher enthalten ist, etwa einer CD-Rom, wird auf die Plastikseiten geladen und erscheint in Form von schwarzen und weißen Zeichen bzw. Bildern. Eine Seite nach der anderen kann aufgerufen werden, wobei sich die "elektronische Tinte" immer neu zusammensetzt.
Der Prototyp, den die Forscherteams entwickelten, ist quasi ein Schachbrett mit 256 Pixel von jeweils 0,8 Quadratzentimeter Größe.
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Keine technologischen Hürden mehr |
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"Es gibt keine grundlegende technologische Hürde mehr", kommentiert John Rogers von den Bell Labs seine Erfindung. "Alle Bausteine sind vorhanden."
Auf dem Display können einfache Wörter und Bilder sichtbar gemacht werden, während das "Papier" mit der Hand gebogen werden kann.
Ein Textdisplay wird jedoch viel kleinere Pixel erfordern, was die Verkabelung wesentlich komplizierter macht. Doch sind die Forscher der Meinung, mit neuen Methoden und kostengünstigen Materialen einer derartigen Verkleinerung gewachsen zu sein.
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E-Tinte
Elektronische Tinte besteht aus durchsichtigen, runden mikroskopisch kleinen Kapseln, angefüllt mit einer schwarzen Flüssigkeit, in die weiße Pigmentteilchen eingelassen sind. Die Kapseln befinden sich in einem dünnen Film auf einer Plastikschicht. Die weißen Partikel sind elektrisch geladen und können entweder an die obere oder die untere Seite der Kapsel gezogen werden. Je nachdem erscheint die Kapsel dann weiß oder schwarz. Die Pixel werden mittels Elektroden geschaltet, die von einem Transistor gesteuert werden. |
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Um das transparente elektronische Papier möglichst kostendämpfend herstellen zu können, schlossen sich die Forscher von E-Ink mit jenen von Bell Labs zusammen. Letztere sind darauf spezialisiert, billige elektronische Schaltkreisläufe aus Plastik herzustellen.
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Mikrokontaktdruck-Technik: Der Schritt nach vorn |
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Sie stellen die oberste, transparente Elektrode her, die aus Indiumzinnoxid besteht. Doch der Clue ist, die Transistoren selber aus dünnen Goldfilmen und aus flexiblem, biegsamem Plastik mit elektrischer Leitfähigkeit herzustellen.
Diese Filme, die in robustes Plastik (Mylar) eingebettet sind, müssen zu individuellen Transistoren und Elektroden gestaltet werden. Wenn man solche Schaltkreise auf einem Silikon-Chip herstellt, wie in der herkömmlichen Mikroelektronik, wären ausgefeilte und teuere Methoden notwendig.
Der neue Schritt nach vorn mit diesem Prototypen ist die Verwendung der sogenannten Mikrokontaktdruck-Technik, mittels der die Schaltkreise aus Plastik und Gold hergestellt werden. Dadurch wird die Herstellung einfach und ökonomisch.
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Mikrokontaktdruck-Technik
Der Mikrokontaktdruck (microcontact-printing, CP) ist eine vielversprechende Technik zur Herstellung von strukturierten Oberflächen mit selbstorganisierenden ultradünnen Schichten. Selbstorganisierende niedermolekulare organische Moleküle werden dabei mit Hilfe eines Polymerstempels auf die zu strukturierende Oberfläche aufgebracht. Die Stempel aus Silikonkautschuk sind Negativreplika aus lithographisch strukturierten Siliziummastern. |
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Mit dieser Technik, sind die Forscher zuversichtlich, kann die Größe der Pixel verringert werden, um nützliches elektronisches Papier herzustellen.
(red)
Der Artikel von Rogers, J. A. et al erschien unter dem Titel "Paper-like electronic displays: large-area rubber-stamped plastic sheets of electronics and microencapsulated electrophoretic inks" in den Proceedings of the National Academy of Sciences USA 98, 4835¿4840 (2001).
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01.01.2010 |
