Microsoft forscht an LCD-Nachfolger

Ein Pixel, das aus zwei Mikrospiegeln besteht und Licht nach Bedarf durchlassen oder blockieren kann – das ist das Konzept, mit dem Forscher von Microsoft Research eine neue Displaygeneration ermöglichen wollen. Die neuen Displays zeichneten sich durch größere Helligkeit, bessere Energieeffizienz und eine schnellere Reaktionszeit aus als herkömmliche LCDs, äußerten sich die Microsoft-Wissenschaftler Anna Pyayt, Gary Starkweather und Michael Sinclair im Journal Nature Photonics. Auch gegenüber anderen Display-Technologien habe ihr teleskopisches Pixeldesign Vorteile.

Die Lichtdurchlässigkeit bei LCDs beträgt den Wissenschaftlern zufolge nur fünf bis zehn Prozent, während die Neuentwicklung etwa 36 Prozent des Lichts durchlasse. In Simulationen seien sogar 56 Prozent erreicht worden. Damit seien Pixel in Experimenten bei gleicher Hintergrundbeleuchtung bis zu siebenmal heller als bei LCDs gewesen. Die Reaktionszeit der Pixel liege bei nur 1,5 Millisekunden. Kontrastverhältnisse von mindestens 800:1 seien erreichbar.

Die teleskopischen Pixel, die das ermöglichen, bestehen aus einer 100 Mikrometer großen und 100 Nanometer dicken metallischen Membran mit zentralem Loch als Primärspiegel und einem zweiten Metallspiegel, der etwas größer ist als das Loch. Im Grundzustand werfen die Spiegel einfallendes Licht auf die Quelle zurück und das Pixel bleibt dunkel. Durch Anlegen einer Spannung zwischen Primärspiegel und einer transparenten Elektrode kann die Membran aber annähernd parabolisch deformiert werden, sodass das Licht seinen Weg über beide Spiegel durch das Loch findet und das Pixel aufleuchtet.

Auch gegenüber Licht emittierenden Technologien sehen die Wissenschaftler Vorteile. Die Fertigung großer Displays aus organischen LEDs sei sehr teuer. Bei Plasmaschirmen wiederum sei die Auflösung aufgrund der dortigen Pixelgrößen begrenzt. Gerade bei großen Bildschirmen mit hoher Auflösung könnten die teleskopischen Pixel Vorteile bieten. „Zusammenfassend könnte die teleskopische Pixeltechnologie potenziell zu helleren, stromsparenderen Monitoren mit hohem Kontrast führen und letztendlich sehr große Displays zu geringen Kosten ermöglichen“, betonen die Forscher.