Elektronisches Chamäleon
Geräteoberflächen lassen sich auf Knopfdruck einfärben.
Physik Journal – Geräteoberflächen lassen sich auf Knopfdruck einfärben.
Elektronisch einstellbare Oberflächen gelten als Trend, z. B. Tapeten, die ihr Aussehen auf Knopfdruck verändern. Die technische Grundlage dafür sollen vor allem organische Leuchtdioden liefern, aber auch LED-Felder oder andere, selbst leuchtende Display-Technologien sind denkbar. Mitarbeiter von Philips Research in den Niederlanden haben sich nicht-emittierenden elektronischen Oberflächen angenommen, da sie weniger Strom verbrauchen und weder bei grellem Sonnenlicht noch bei schrägem Blickwinkel ihre Brillanz verlieren. Sie haben sie E-Skin getauft. E-Skin setzt auf Philips’ E-Paper-Technologie auf, kommt aber ohne Matrixanordnung aus, weil keine so hohe Auflösung erforderlich ist. Das senkt die Zahl der externen Kontakte und damit den Fertigungsaufwand drastisch.
Abb.: Mit dem geeigneten Elektrodenlayout einer E-Skin lassen sich farbige Muster erzeugen.
(Bild: Philips)
Wie bei der Elektrophorese richten die Forscher geladene Partikel mithilfe eines elektrischen Feldes aus. Ohne äußere Spannung verteilen sich die Partikel gleichmäßig über die gesamte Fläche, und die E-Skin nimmt die Farbe der Partikel an. Durch eine angelegte Spannung und entsprechend strukturierte Elektroden lassen sich die Partikel auf einen kleinen Teil der gesamten Fläche konzentrieren, sodass die Verkleidung durchsichtig wird. Bei den Labormustern lagen die Schaltzeiten mit einigen Volt Spannung bei etwa einer Sekunde.
Elektronisches Papier kann Graustufen meist mit zusätzlichen Elektroden oder einer geeigneten Ansteuerung darstellen. Die E-Skin würde dadurch jedoch komplex und teuer. Deshalb bringen die Forscher an der Unterseite der E-Skin eine unstrukturierte Gegenelektrode an; an der Oberseite befindet sich die gewählte Elektrodengeometrie. So können die Partikel senkrecht zur Blickrichtung wandern sowie zwischen den beiden Grenzflächen. Die geschickte Wahl von anziehenden und abstoßenden elektrischen Spannungen an den Elektroden ermöglicht es, Graustufen darzustellen. Das Prinzip ist auf die subtraktive Farbmischung übertragbar, woraus sich sämtliche Farbnuancen ergeben. Damit wären z. B. individuell gefärbte Handygehäuse oder Tapeten denkbar.
Michael Vogel
Quelle: Physik Journal, Feburar 2010, S. 15
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