Gerollte Zukunft

Größer, schneller, schärfer. Viele aus Science-Fiction-Filmen bekannte Produkte und Anwendungsgebiete für Flachbildschirme sind heute bereits Realität.
Größer, schneller, schärfer. Viele aus Science-Fiction-Filmen bekannte Produkte und Anwendungsgebiete für Flachbildschirme sind heute bereits Realität.

Riesige ...

... Fernsehleinwände mit gestochen scharfen Bildern, gummiartige, flexible Notebooks, Smartphones mit praktisch unzerstörbarem Glas oder auch Dünnschicht-Folien – visionäre Produkte und Anwendungen, die es zuvor nur in Science-Fiction-Filmen gab, sind mittlerweile längst in der realen Welt angekommen. Und weil die Anforderungen immer komplexer werden, ist der Hunger nach Innovationen groß. Und deren Ende scheint noch (lange) nicht in Sicht. ZERODUR® Glaskeramik und ultradünnes Spezialglas von SCHOTT spielen dabei eine Schlüsselrolle.

Nichts verdeutlicht diese rasche Entwicklung besser als Fernsehbildschirme. Die Ablösung der Kathodenstrahlröhren durch Flachbildschirme (FPD), wie Flüssigkristall- (LCD) und organische Leuchtdioden-(OLED)-Bildschirme, führte zu einer bedeutenden Steigerung der Bildqualität. Die Bilder in 4K Ultra-High Definition vermitteln bereits den Eindruck, „schärfer als die Wirklichkeit“ zu sein. Aber damit ist das Streben nach höherer Auflösung noch lange nicht beendet. Die ersten 8K-Fernsehgeräte sind schon auf dem Markt.
 

Zu scharf für das menschliche Auge? Die Pixeljagd ist eröffnet.

Die Fotolithografie (siehe Infokasten "Der Lithografie Prozess") als Grundprozess der FPD-Fertigung erfordert präzise optische Komponenten, um die Pixeldichte durch Verringerung der Pixelabstände auf wenige Mikrometer zu erhöhen. Aus diesem Grund eignet sich ZERODUR® mit seiner äußerst geringen thermischen Ausdehnung und den ausgezeichneten Poliereigenschaften perfekt für Spiegelsubstrate in diesen optischen Komponenten. Darüber hinaus ergibt sich dank der Fähigkeit, ZERODUR® in großen Abmessungen bei Aufrechterhaltung der Eigenschaften über das gesamte Materialvolumen herzustellen, die Möglichkeit, das Muster der Fotomaske mit einer Auflösung von 2 Mikrometern und kleiner abzubilden. Bereits seit vielen Jahren liefert SCHOTT ZERODUR® Komponenten für LCD-Lithografiegeräte, die in nahezu sämtlichen Fertigungslinien anzutreffen sind. Mit der aktuellen achten Generation der hochpräzisen Maschinen sind Formate von 2,2 × 2,5 Metern und damit Displays bis zu einer Größe von 65 Zoll möglich. Die optischen ZERODUR® Komponenten in einem solchen Gerät sind verspiegelte Prismen mit über einem Meter Größe und runde, konkav gekrümmte Spiegelträger mit einem Durchmesser von mehr als 1,5 Metern.
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Ob bei Haushaltsgeräten, Smartphones oder Fernsehern – OLEDs sind schon heute weit verbreitet. Einige Anwendungen sind jedoch noch Zukunftsmusik.
Ob bei Haushaltsgeräten, Smartphones oder Fernsehern – OLEDs sind schon heute weit verbreitet. Einige Anwendungen sind jedoch noch Zukunftsmusik.
Die auf LCD folgende OLED-Technik für Bildschirme erfordert keine Hintergrund-beleuchtung, da jedes (Teil-) Pixel selbst Licht abgibt. Dementsprechend werden schwarze Pixel bei OLED-Displays einfach abgeschaltet und nicht durch die Blockung des Hintergrund-lichtes erzeugt. Dies führt zu einem geringeren Energieverbrauch. Der gravierendste Vorteil der unabhängig gesteuerten (Teil-) Pixel ist der brillante Farbkontrast. Die OLED-Technik stellt schon heute einen integralen Bestandteil zahlreicher Geräte dar, die wir im täglichen Leben verwenden. Weltweit werden bereits mehr als eine Milliarde Smartphones mit OLED-Displays genutzt.

Neben dem völlig anderen Prinzip der Bilddarstellung können OLEDs zudem weitaus dünner hergestellt werden als LCD-Displays. Die Möglichkeit, die OLEDs auf äußerst dünne und hochflexible Träger aufzubringen, eröffnet völlig neue Anwendungsbereiche. Ein Beispiel ist die Modewelt. Bereits 2021 wollen erste Hersteller T-Shirts und Hosen mit bruchsicheren, flexiblen Displays ausstatten. Diese sollen mit einer Dicke von 0,01 Millimetern etwa so dünn sein wie die Flügel eines Schmetterlings. Tapeten oder Folien, die als Monitor dienen, sollen in den kommenden Jahren ebenfalls auf den Markt gebracht werden. 2019 waren bereits die ersten faltbaren Smartphones der Welt verfügbar. Diese Technologie wird künftig durch Spezialglas, das dank seiner geringen Dicke flexibel ist, noch weiter verbessert. Zurzeit stellt SCHOTT Dünnglas her, das mit 0,025 Millimetern nur etwa halb so dick ist wie ein menschliches Haar – ein Material, das in den kommenden Jahren noch häufiger und verbreiteter
Anwendung finden wird.
 

Wussten Sie, dass ...

Wussten Sie, dass ...
... die im Jahr 2019 weltweit installierte Kapazität zur Herstellung von Flachbildschirmen mit circa 360 Quadratkilometern mehr als die Fläche der Stadt München (310 km²) oder mehr als 50.000 Spielfelder der Fußball-Bundesliga ausmacht?

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