Grundlagenforschung an reflektierenden Flüssigkristalldisplays mit mikrostrukturierten Elektroden: Chipbasierte Kerr-Effekt-Flüssigkristalldisplays

• Antragsteller: Dr. Alexander Lorenz
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220040763

Transparente Flüssigkristalldisplays werden zwar äußerst erfolgreich in Smartphones, Tablett-PCs und Fernsehern verwendet - sie lassen sich aber nicht beliebig stark verkleinern. Auf Siliziumchips integrierte Flüssigkristalldisplays sind nicht nur wegen ihrer geringen Größe ideal, um in Projektoren eingesetzt zu werden. Auch verfügen chipbasierte Flüssigkristalldisplays über eine vergleichbare Anzahl von Bildelementen (Pixel) wie großflächige Displays. Jedes dieser Pixel entspricht einem einzelnen elektrooptischen Modulator. Je nach Auslegung des Displays dient ein Pixel eher traditionell zur Intensitätsmodulation oder zur Phasenmodulation des projizierten Lichts: Hochauflösende, phasenmodulierende Displays sind der Schlüssel zur holographischen Projektion von zwei- und dreidimensionalen bewegten Bildern mit brillanten Farben. Flüssigkristallbasierte Projektoren erzeugen Phasenmodulation bisher durch bewährte, aber vergleichsweise langsame Effekte. Flüssigkristalle können schnellere elektrooptische Effekte zeigen. Einer dieser Effekte ist die induzierte Doppelbrechung (Kerr Effekt). In transparenten Displays wird der Kerr Effekt zwar bereits intensiv erforscht. Seiner Anwendung aber stehen hohe elektrische Betriebsspannungen immer noch entgegen. Im vorliegenden Antrag wird gezeigt, dass chipbasierte Kerr-Effekt-Displays vorteilhafte Synergien erwarten lassen. Beispielsweise wird die Herstellung chipbasierter Displays entscheidend vereinfacht durch den Wegfall der in bisher üblichen Systemen notwendigen Orientierungsschichten. Die Siliziumtechnologie ist ein erstklassiges Werkzeug, um zu erforschen, wie die hohen elektrischen Betriebsspannungen durch cleveres Elektrodendesign herabgesetzt werden können. Darüber hinaus könnten (sehr wahrscheinlich) ähnlich hohe Bildwiederholraten wie in transparenten Displays auch mit chipbasierten Displays erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Dr. Timothy D. Wilkinson