Reflektierende Metallmembrane für sparsame Displays

In iMod-Displays vom Qualcomm sorgt ein variabler Luftspalt für farbige Reflexionen.

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Von
  • Ulrike Kuhlmann

Vor zwei Jahren übernahm US-Telecom-Ausrüster Qualcomm die Firma Iridigm Display, Nun zeigte der CDMA-Spezialist auf der Displaytechnik-Konferenz SID reflektive Displays in der von Iridigm entwickelten iMod-Technik.

Der Effekt der iMod-Displays ist der Natur nachempfunden, denn sie erzeugen auf ähnliche Art farbige Reflexionen wie Schmetterlinge oder Fische: In das iMod-Display einfallende Lichtstrahlen fallen durch eine Grenzschicht auf eine reflektierende Fläche. Die einfallenden und die reflektierten Lichtstrahlen interferieren, wobei je nach Dicke der Grenzschicht eine konstruktive oder eine destruktive Interferenz entsteht. Licht mit der Wellenlänge (Farbe) der konstruktiven Interferenz wird verstärkt, die destruktiven Wellenlängen abgeschwächt. Das Auge "sieht" Licht in der jeweils verstärkten Wellenlänge respektive Farbe austreten.

Die Grenzschicht, die über die Farben des reflektierten Lichtes entscheidet, bildet in den iMod-Displays ein etwa 1 Mikrometer dünner Luftspalt, der elektrisch gesteuert verkleinert werden kann. Dazu wird ein elektrisches Feld zwischen einer Glasplatte mit einer transparenten, leitenden Schicht (ITO, Indiumzinnoxid) und einer reflektierenden Membrane erzeugt. Erreichen die Feldkräfte einen bestimmten Schwellwert, schließt sich die Membrane und damit auch der Luftspalt, was das reflektierte Licht bzw. dessen konstruktive Interferenzen minimiert. Dreht man das elektrische Feld um, schnappt die Membran wieder auf, und das Licht der jeweiligen Wellenlänge wird wie zuvor verstärkt. Der gesamte Schaltzyklus gleicht einer Hysteresekurve. Der Hersteller konnte den Schaltvorgang nach eigenen Angaben im Testbetrieb über 13 Milliarden Mal vollziehen, ohne dass es zu Funktionsausfällen kam.

Dank der kurzen Reaktionszeit von etwa 50 Mikrosekunden können Graustufen im iMod durch eine zeitliche Modulation des Schaltvorgangs erzeugt werden. Über die Dicke des Luftspaltes lassen sich definierte Farben einstellen: Ein größerer Abstand erzeugt rotes, ein kleinerer blaues Licht. Der Reflexionsgrad der iMods beträgt laut Qualcomm etwa 45 Prozent, was eine gute Lesbarkeit in dunklerer Umgebung verspricht.

Die einzelnen Displaypixel begrenzt Qualcomm durch kleine Abstandshalter aus Siliziumoxid zwischen Glasplatte und Membrane. Die Ansteuerung des Displays erfolgt über eine Passiv-Matrix. Mit ihrer geringen Leistungsaufnahme empfehlen sich die reflektiven iMod-Displays für Handys oder andere kleine Mobilgeräte. Qualcomm lässt derzeit einfarbige Schirme mit 1,8 Zoll Diagonale und 128 × 160 Pixel bei der Firma PrimeView anfertigen. Die iMod-Displays sollen mit herkömmlichen reflektiven oder transflektiven LCDs konkurrieren und sich auch preislich in der gleichen Klasse bewegen. (uk)