IBM: Billigere Produktion von TFT-Displays

IBM-Forscher haben eine neue Methode entwickelt, mit der man TFT-Displays bei höherer Qualität billiger produzieren kann. Damit könnten künftig auch die Preise für Notebooks oder PDAs sinken, bei denen das LCD bislang die teuerste Komponente bildet.

Dem federführenden IBM-Entwickler Praveen Chaudhari zufolge ist die neue Technik "bemerkenswert einfach", da sie die Schritte bei der Fertigung von LC-Displays verringere. Der entscheidende Unterschied zur bisherigen Methode liegt demnach in der Art und Weise, wie die Flüssigkristalle aufgetragen werden.

Basis eines LCDs (Liquid Crystal Display) sind Flüssigkristalle, also kristalline Strukturen innerhalb einer Flüssigkeit (Polymer-Substrat). Die meist stabförmigen Moleküle richten sich unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes aus. Da sie polarisiertes Licht führen und blockieren können, machen die Moleküle den Bau von Displays möglich.

Bisher wurde das Polymersubstrat bei der Fertigung mechanisch mit einem farbrollerähnlichen Gerät aufgetragen, um es für die Aufnahme der Kristalle vorzubereiten. IBM verändert die Methode in zwei Punkten. Zum einen verwendet Big Blue statt des Polymersubstrats eine dünne Schicht von diamantähnlichem Kohlenstoff. Zum anderen setzen die Forscher eine Ionen-Kanone ein, um die Flüssigkristalle auszurichten.

Dabei beschießt IBM die Kohlenstoffschicht mit der Ionen-Kanone und verdrängt auf diese Weise Kohlenstoff-Atome an der Oberfläche. Bildlich gesprochen fräst die Ionen-Kanone eine neue Oberflächenstruktur in das Material. Die stabförmigen Flüssigkristalle heften sich an die freigesetzten Atome und fügen sich in die so geschaffene Struktur ein.

Die Technik soll mehrere Vorteile haben: Da sich mit der Ionen-Kanone die Flüssigkristalle präziser auf der Schicht anordnen lassen als mit der eher flächendeckenden mechanischen Rollermethode, soll eine höhere Qualität der Display-Darstellung sowie ein größerer Betrachtungswinkel möglich sein. Der größte Nutzen liegt jedoch in erheblich niedrigeren Kosten bei der Produktion von Flachbildschirmen. Laut dem Analysten Ross Young von DisplaySearch sind mit der neuen Technik statt vier nur noch zwei Fertigungsschritte erforderlich. Zum anderen muss die Produktion nicht mehr unterbrochen werden, um das farbrollerähnliche Gerät wegen Abnutzung auszuwechseln. Damit soll auch die Ausschussquote geringer ausfallen.

IBM will noch Ende 2001 erste Displays mit der neuen Methode in Serie fertigen und seine Technik an andere Display-Hersteller lizenzieren. Sollte sich die Methode als erfolgreich erweisen, ist künftig auch mit niedrigeren Kosten für Notebooks, PDAs und wohl auch Mobiltelefonen zu rechnen. (jma)