Antireflektive Beschichtung verbessert Lesbarkeit im Sonnenlicht
Helles Sonnenlicht ist selbst für neueste Smartphone- oder Tablet-Generationen ein Problem. Inspiriert von der Natur haben Forscher eine neuartige antireflektive Beschichtung entwickelt, die eine bessere Lesbarkeit auf mobilen Endgeräten verspricht.
Denn sie reduziert störende Lichtspiegelungen und hält die Screens auch gleich sauberer.
Geheimnis Mottenauge
Vorbild bei der Entwicklung der Beschichtung war das Mottenauge. Dieses ist mit einer entspiegelnden Struktur bedeckt, sodass die Motten in der Nacht ungehindert sehen können, ohne dass störende Reflexionen sie an potenzielle Räuber verraten. Forscher der University of Central Florida (UCF) haben dieses Konzept auf flexible Bildschirme übertragen. Zuvor hatten andere Wissenschaftler bereits versucht, mit solchen Nanostrukturen die Ausbeute von Solarzellen zu verbessern. Die größte Herausforderung war dabei, die Beschichtung für die relativ große Fläche von Smartphones oder Tablets anzufertigen.
Nanostruktur verbessert Kontrast
Die Nanostruktur sorgt dafür, dass weniger als 0,23 % des einfallenden Lichts reflektiert werden. Zudem liegt die Trübung bei nicht zu unterscheidender Bildqualitätsverschlechterung bei unter 1 %. Bei direktem Sonnenlicht sorgt die Beschichtung für ein mehr als viermal so hohes Kontrastverhältnis, im Schatten sogar für ein Zehnfaches. Dadurch wird die Lesbarkeit erheblich verbessert. Die Nanostruktur zeigt robuste mechanische Eigenschaften (Bleistifthärte> 3 H) und einen kleinen Biegeradius (8 mm), was für die Eignung von flexiblen Displays spricht.
Zusätzlicher Selbstreinigungseffekt
Zusätzlich wurde eine Fluoralkylbeschichtung auf die Oberfläche aufgebracht, um die Hydrophobie (Wasserkontaktwinkel > 100 °) zu verbessern. Eine solcher Selbstreinigungseffekt schützt Touchpanels vor Staub und Fingerabdrücken. Da gerade Fingerschmierer für viele Smartphone- und Tablet-User eine grobe Irritation sind, ist das ein erheblicher Vorteil.
Optimierung von Festigkeit & Flexibilität
In ersten Tests hat sich der Ansatz bewährt. Die Beschichtung sollte dem UCF-Team zufolge auch relativ kostengünstig sein. Nun arbeiten die Forscher daran, die mechanischen Eigenschaften ihrer Beschichtung zu optimieren. Ein Schwerpunkt liegt darin, die optimale Balance zwischen Festigkeit und Flexibilität zu finden, damit sie möglichst lange auf Touchscreens hält. Außerdem hoffen sie, noch bessere optische Eigenschaften zu erzielen.
Mehr zu der Studie lesen Sie in: Optica, Vol. 4, Nr. 7, 2017.