Patentes
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Montag • 11:30
9.12.2002
Die elektronische Tinte
Maximilian Schönherr

Bildschirme sind flacher als je zuvor, aber zusammenrollen und mitnehmen können wir sie noch immer nicht. Der Grund dafür ist einfach: Selbst die ultraflachen Bildschirme von Notebook-Computern bestehen zum großen Teil aus Glasscheiben. Schon im nächsten Jahr will Philips ein Display auf den Markt bringen, das aus einer zusammenrollbaren Substanz besteht.

Es gibt ein unschlagbares, zusammenrollbares Display: das Papier. Die Zeitung, die am Morgen zusammengerollt im Briefkastenschlitz steckt, entfaltet sich am Frühstückstisch. Nach dem Kaffee in die Aktentasche, im Bus wieder raus, auffalten usw. Am Abend sieht sie nicht mehr makellos aus, aber Bild und Text sind immer noch tadellos lesbar. Schade nur, dass die Zeitung am nächsten Morgen die Zeitung von gestern und damit so hoffnungslos veraltet ist und man sie nur noch wegwerfen kann.

Die technische Alternative zur Wegwerfzeitung wäre ein mit immer neuem Text und Bild aufladbares flexibles Display, ein biegsamer Bildschirm für unterwegs.

Philips stellt jetzt erste Prototypen solcher Folien vor. Weltweit, und auch in Eindhoven, wird an drei Verfahren gearbeitet, mit denen sich mehr oder weniger krümmbare digitale Folien herstellen lassen. Das erste funktioniert wie die heute gängigen Flachbildschirme, nur dass man die Glasscheiben durch lichtdurchlässigen Kunststoff ersetzt. Das Problem hierbei ist, dass die Halbleiter eine wesentlich höhere Herstellungstemperatur als Plastik erfordern. Das zweite Verfahren bedient sich selbst leuchtender Kunststoffe, so genannter Poly-LEDs; Nachteil: sie sind extrem sauerstoff- und wasserempfindlich; die am besten abdichtende Hülle wäre Glas, denn Plastik lässt Luft und Wasser hindurch.

Das viel versprechendste dritte und neueste Verfahren soll nun als erstes zur Serienreife gelangen. Es heißt wie die Firma seiner amerikanischen Erfinder: E-Ink, elektronische Tinte. Die Fernsehspezialisten bei Philips fanden E-Ink so beeindruckend, dass sie die kleine kalifornische Firma sofort unter Vertrag nahmen. Maarten Buijs, Forscher im Philips Research Center Eindhoven:

E-Ink sind zwischen zwei Folien laminierte Kapseln, die eine Flüssigkeit und viele schwarze und weiße Pigmente enthalten. Je nach angelegter Spannung wandern die schwarzen oder weißen Pigmente nach oben und erzeugen einen guten Kontrast.

Ja, der Kontrast ist gut auf diesem noch spielkarten-kleinen und fingerdicken E-Ink-Prototypen. Auch die Auflösung, die Schärfe ist gut: Da kann man sich durchaus vorstellen, auf diesem Display, wäre es entsprechend groß, Zeitung zu lesen. E-Ink leuchtet genauso wenig selber wie Papier, benötigt also gutes Umgebungslicht. Warum aber lässt sich der Prototyp nicht biegen?

Die Kugeln befinden sich zwischen zwei Folien. Die Steifheit des Bildschirms hängt von der Rückseite ab, einer separaten Fläche, die im Produktionsprozess später mit der Folie zusammengebracht wird. Auf dieser Rückseite sitzen die Elektroden. Man denkt zunächst an Glas, sodass die ersten Produkte, die E-Ink zusammen mit Philips auf den Markt bringen wird, flach und unflexibel sein werden. Typische Anwendung: E-Bücher. Man kann aber auch Metall (biegsam, robust, steif) verwenden. Und, wenn man imstande ist, bei hohen Temperaturen die elektrisch leitenden Strukturen aufzubringen, kann man den Hintergrund auch aus Plastik machen, und dann wird das Display sehr biegsam.

Also stellen die letzte technische Hürde die Transistoren dar, die die eigentliche E-Ink-Folie von hinten ansteuern und ihr den Text einprägen. Eine große Hürde, denn hier prallen zwei bisher kaum verträgliche Denkwelten und auch zwei Typen von Fabriken aufeinander: die Welt der anorganischen mit der organischen Chemie; die der hohen Temperaturen und Reinsträume mit der der langen Kunststoffbahnen, die es mit dem Staub nicht so genau nehmen, aber bei zu viel Hitze schmelzen und kaputt gehen.

E-Ink ist eine wegen ihrer Einfachheit geradezu geniale Technologie: helle und dunkle, elektrostatisch geladene Partikel in mikroskopisch kleinen, also verglichen mit Halbleitern regelrecht großen Polymer-Kügelchen unterbringen, von hinten ansteuern, fertig! Weil die Kügelchen rund sind, wirkt das Display isotrop, liefert also auch stark verbogen und schräg von der Seite betrachtet ein scharfes Bild. Es ist zudem bistabil, was soviel bedeutet wie, dass es, einmal mit Daten und Strom versorgt, nichts mehr vergisst. Man kann die Spannung wegnehmen und den Text weiter lesen. Die erste Anwendung, das elektronische Buch, wird allerdings Batterien und einen kleinen Datenspeicher mit sich bringen, sodass man auf der E-Ink-Fläche herumscrollen und blättern kann.

Was man mit E-Ink nicht können wird, ist fernsehen. Die Kügelchen sind zu träge, um den raschen Bildwechsel von Video zu verarbeiten. Die Fernseher der nahen Zukunft werden eine der beiden anderen Flachbildschirmtechniken benutzen, die viel schneller auf neue Impulse reagieren. Bald werden im Auto die ersten gekrümmten Displays zu sehen sein; sie sind starr, aber man muss sie ja auch nicht im laufenden Betrieb biegen können. Sie sollen sich durch ihre leichte Krümmung einfach den weichen Linien eines modernen Auto-Cockpits anpassen.
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