Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanoröhrchen sollen Bildschirm zum Leuchten bringen

19.10.2000


Von der IBM-Deutschland gestifteter Hahn-Meitner-Technologie-Transfer-Preis zeichnet Materialforscher aus Den von der IBM-Deutschland gestifteten Technologie-Transfer-Preis 2000 des Hahn-Meitner-Instituts haben fünf Materialforscher unter Leitung von Prof. Dr. Alois Weidinger für ihre innovativen - und vermarktungsfähigen - Entwicklungsarbeiten erhalten. Ihre Forschungsergebnisse könnten die Herstellung neuartiger Flachbildschirme entscheidend verbessern. Der mit 10.000 Mark dotierte und im Abstand von zwei Jahren verliehene Preis wurde am 19. Oktober in Anwesenheit von Berlins Senator für Wissenschaft, Forschung und Kultur, Prof. Christoph Stölzl, und dem Vorsitzenden der Geschäftsführung der IBM-Deutschland GmbH, Erwin Staudt, übergeben.

Flachbildschirme sind dabei, die alten Bildröhren-Monitore ins Museum zu schicken, denn die neuen kleinen Geräte bieten überzeugende praktische Vorteile. Nachteilig sind jedoch vor allem die hohen Kosten, so dass weltweit an neuen Verfahren gearbeitet wird, damit Flachbildschirme billiger und noch besser werden.

Eine technologische Alternative zu den heute üblichen Flüssigkristallanzeigen (LCD) bieten Feld-Emissions-Displays (FED). Mit aktiv leuchtenden Bildpunkten können sie stromsparend ohne Hintergrundbeleuchtung betrieben werden und erlauben zudem einen großen seitlichen Betrachtungswinkel. Ihre Herstellungskosten könnten gegenüber LCD deutlich sinken.

Bei einem Feld-Emissions-Display wird jedes aufleuchtende Farbpixel des Monitors von einem separaten Elektronenstrahl angeregt. Im Spannungsfeld zwischen einer rückseitigen Kathodenplatte und der leuchtenden Frontplatte, an der sich die Anode befindet, entsteht ein Flächenschauer von Elektronenstrahlen. Um die Megapixel der Flachbildschirme einzeln anzusprechen, verwendet man wie bei den LCD ein feines Gitternetz aus gekreuzten elektrischen Leitungsbahnen. Spannungsspitzen an den Kreuzungspunkten des Gitters sind Triggersignale der Leuchtpunkte.


Eine technologische Herausforderung bei Feld-Emissions-Displays ist die Mikrostrukturierung einer geeigneten Kathodenplatte. In einem Areal aus isolierendem Material müssen sich elektrisch aktive Zonen befinden, die fein genug verteilt sind, um das Farbmuster des Bildschirms pixelgenau anzusprechen. Mikroskopisch kleine Entladungsspitzen, die durch Prägemasken lithographisch abgeformt werden, sind hierfür in der Erprobung. Eine weniger aufwendige Alternative könnten nanometerfeine Leitungskanäle sein, die vom atomaren Teilchenschauer einer Beschleunigeranlage erzeugt werden.

Als Ausgangsmaterial hierfür eignet sich eine Kohlenstoffstruktur, die in ihrer atomaren Anordnung dem Diamant ähnelt. Schichten dieses Materials lassen sich heute großflächig durch Abscheideverfahren herstellen. Bei einer Bestrahlung mit energiereichen Ionen entstehen in der nicht-leitenden Matrix graphitische Nanoröhrchen, die feine Leitungskanäle bilden. Die Methode nutzt damit das Phänomen, dass Kohlenstoff je nach seiner atomaren Struktur sowohl ein elektrischer Isolator (Diamant) wie ein elektrischer Leiter (Graphit) sein kann. Die Umwandlung der diamantähnlichen Struktur entlang der Ionenspur geschieht durch ein "Aufschmelzen" aufgrund der hohen Energieübertragung und einer anschließenden Erstarrung in einer graphitischen Struktur.

Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber einer lithographisch erzeugten Kathodenschicht liegt in der einfacheren Herstellung und der höheren Lebensdauer der strom-leitenden Stellen. Die Preisträger des Hahn-Meitner-Technologie-Transfer-Preises 2000, Prof. Dr. Alois Weidinger, Dr. Johann Krauser, Dr. Wolfgang Harneit, Markus Waiblinger und Bernd Mertesacker, wollen jetzt in Zusammenarbeit mit der Industrie die Voraussetzungen einer großtechnischen Fertigung klären.

Die insgesamt zwölf Beiträge des Wettbewerbs um den Hahn-Meitner-Technologie-Transfer-Preis 2000 erstrecken sich im wesentlichen über das gesamte Forschungsspektrum des Hahn-Meitner-Instituts und betreffen Ergebnisse von der Solarenergie-Forschung(Photovoltaik und Brennstoffzellenforschung) bis zur grundlagenorientierten Strukturforschung mit dem Schwerpunkt Neutronenoptik

MA Thomas Robertson | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>