Diese LED grünt nur so grün an der ETH Zürich

» Von Florian Meyer, ETH News, 07.09.2017 06:45.

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Zu 99 Prozent ultrareines Grün

Wie weit Shih und sein Team mit ihrem ultrareinen Grün die Tür für eine nächste Generation von Displays aufgestossen haben, offenbart der Blick auf den geltenden internationalen Standard «Rec.2020»: Dieser definiert weltweit die technischen Anforderungen an ultrahochaufgelöste Bildschirme (kurz: «Ultra HD») und stellt damit auch einen Rahmen für die weitere Forschung und Entwicklung dar. Zu den Anforderungen gehört auch eine deutliche und fürs blosse Auge ersichtliche Verbesserung der Farbqualität. Dazu sieht der Standard vor, die Farbskala, die ein Bildschirm widergeben kann, und damit die Zahl der farblichen Abstufungen zu erweitern.

Ultrareines Grün spielt zur Erweiterung des Farbbereichs, des sog. Gamuts, eine Schlüsselrolle. Schliesslich entstehen die neuen Farbtöne, indem man die drei Grundfarben Rot, Blau und Grün technisch miteinander mischt. Je reiner die Grundfarben ausfallen, umso weiter wird der Fächer der Farbtöne, die ein Bildschirm anzeigen kann. Shihs neue LED deckt 97 bis 99 Prozent des «Rec. 2020»-Standards ab. Zum Vergleich: die farblich reinsten TV-Bildschirme, die heute auf dem Markt erhältlich sind, erreichen den Wert für ultrareines Grün zu 73,11 bis 77,72 Prozent. Über 80 Prozent kommt keiner.

Kostengünstig produzierbare LED-Technologie

Dieses Ergebnis, an dem auch Wendelin Stark, ETH-Professor für Funktionelles Material-Engineering, sowie Forschende aus Südkorea und Taiwan mitwirkten, ist in der aktuellen September-Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift «Nano Letters» erschienen. Dabei bezieht sich Shihs Durchbruch nicht allein auf das Ergebnis, sondern auch auf das verwendete Material und auf das Verfahren: Tatsächlich haben Shih und seine Mitarbeiter eine ultradünne und biegbare Leuchtdiode entwickelt, die sich mit einfachen Prozessen bei Raumtemperatur herstellen lässt und dabei reines grünes Licht aussendet.

Das sei der zweite, mindestens so wichtige Aspekt seines Durchbruchs, sagt Shih. Bisher waren nämlich Hochtemperaturprozesse nötig, wenn man reines Licht mit der LED-Technologie erzeugen wollte. «Indem wir den gesamten Prozess bei Raumtemperatur umsetzen können, ebnen wir einen Weg, wie die Industrie in Zukunft ultragrüne Leuchtdioden einfach und kostengünstig herstellen kann», sagt Jakub Jagielski, ebenfalls Erstautor des Artikels in den «Nano Letters».

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