Je nach Spannung orientieren sich in Millisekunden winzige Flüssigkristalle in Flachbildschirmen und lassen die gewünschten Bildpunkte erscheinen. Eingepresst zwischen zwei fein strukturierten Elektrodenplatten werden die elektrisch aktiven Kristallmoleküle angesteuert. Amerikanische Forscher haben nun eine Technik entwickelt, die bestimmte Flüssigkristalle nur von der Oberfläche einer einzigen Elektrodenplatte nach Wunsch ausrichten kann. Kleinere Spannungen und geringer Produktionsaufwand könnten die Folge sein, berichten sie im Fachblatt Science (Vol. 301. S.623).
“Die Kontrolle der Oxidationszustände von Ferrocen kann zu einem über eine Oberfläche gesteuerte Schaltung der Flüssigkristalle führen”, schreiben Yan-Yeung Luk und Nicholas Abbott von der University of Wisconsin-Madison. Mit Spannungsstößen von maximal einem halben Volt verändert das langkettige Ferrocen-Molekül seine Orientierung. Je nach Ausrichtung ? einmal exakt senkrecht zur Oberfläche, einmal in einer Spiralstruktur gedreht ? können einzelne Bildpunkte in rund 130 Millisekunden verändert werden. Hintergrund ist eine elektrochemische Reaktion, bei der der kleine Stromfluss zu einer Oxidation des Ferrocen-Moleküle zu einem Ferrocenium-Ion führt.
Ausführliche Versuche zeigten, dass diese Redoxreaktion mindestens tausend Mal hin und her durchführbar ist. Eine weitere Steigerung ist wahrscheinlich. “Diese Ergebnisse könnten einen neuen Weg für die Orientierung der Flüssigkristalle in elektrooptischen Geräten und chemischen Sensoren führen”, spekulieren die Forscher.
Auch Hersteller von Flachbildschirmen könnten profitieren, da diese Ferrocen-Kristalle lediglich einen fein strukturierten Kontakt an einer Oberfläche benötigen. In Kombination mit den ausgereiften lithografischen Methoden der Chipherstellung wäre eine kostengüntigere Produktion mit weniger Ausschuss als heute möglich.
Jan Oliver Löfken
