Schwimmende Anzeigen

Faceplates verbessern anspruchsvolle Displays: Schrift und Bild erscheinen direkt und klar erkennbar auf deren Oberfläche. Foto: SCHOTT/W. Feldmann
Bernhard Gerl

Schwimmende Bilder

Faceplates aus Glasfasern verbessern die Erkennbarkeit digitaler Anzeigen und vermindern Streulicht.

Was da auf dem beschriebenen Bogen Papier liegt, sieht aus wie ein schlichter Glasblock. Blickt man jedoch auf die Schrift darunter, so scheint diese auf der Glasoberfläche zu schwimmen. Der Grund: Der Block besteht aus Millionen von optischen Glasfasern. Jede einzelne leitet das einfallende Licht von der Oberfläche erst nach unten auf das bedruckte Material und von dort wieder zurück an die Oberfläche der Faseroptik.
Kein schlichter Glasblock: Faceplates bestehen aus Millionen von einzelnen optischen Glasfasern. Foto: SCHOTT/W. Feldmann
Nur eine Spielerei ? „Nein, keineswegs”, versichert Kevin Tabor, Chef der Forschungs- und Entwicklungsabteilung des Glasfasergeschäfts von SCHOTT in Nordamerika. „Diese sogenannten Faceplates werden aus Blöcken mit optischen Glasfasern hergestellt und lassen sich als Abdeckungen von LCD- oder OLED-Bildschirmen nutzen. Wir nennen das auch Floating Displays. Mit dieser schwimmenden Anzeige sind die Inhalte auf einem so veredelten Bildschirm deutlich besser erkennbar und erscheinen direkt auf der Oberfläche. Außerdem wird das Streulicht vermindert.” Diesen Effekt kennt man vom Navigationssystem im Auto. Dessen Streulicht kann beim Fahren sehr störend wirken. „Trotz dieser Vorteile werden wir die Plastikabdeckungen von Navigationssystemen oder Notebook-Bildschirmen, die nur wenige Cent kosten, in nächster Zukunft nicht ablösen können. In Flugzeugcockpits dagegen sehen wir Absatzchancen für unsere anspruchsvolle Technik, weil sie die Sicherheit erhöht”, so Tabor. Solche Faceplates werden in präzise gesteuerter Reinraumfertigung in mehreren Prozessschritten hergestellt. Sie haben einen Querschnitt von etwa 3 mal 3 Zentimeter und sind einen Meter lang. Die Stäbe werden mit einem optischen Mantel umgeben und bis zum Schmelzpunkt erhitzt. Dann werden die zähflüssigen Enden in die Länge gezogen. So entstehen einzelne, zwei Millimeter dicke Fasern. Nach deren Reinigung bündelt man so viele dieser Fasern, dass wiederum ein 3 mal 3 Zentimeter großer Block entsteht, erhitzt diesen und zieht nun einen Faserstrang mit rund 150 bis 200 Einzelfasern.
Erhöhte Sicherheit: Absatzchancen für Faceplates bieten auch Displays in Cockpits. Foto: Ozone Images
Dies wiederholt sich ein weiteres Mal. Endprodukt ist ein zwei Millimeter dicker, sogenannter Multi-Multi-Faserstrang mit vielen Tausend nur zwei bis sechs Mikrometer dicken Glasfasern. Um daraus größere optische Komponenten herzustellen, werden die Stränge in Blockform parallel gebündelt. Dann werden sie unter Druck und so hoher Temperatur, dass die äußere Hülle der einzelnen Fasern ein wenig anschmilzt, zu einem massiven Block oder einer Kugel geformt. Daraus werden dann Scheiben des Glasfasermaterials in den gewünschten Dicken geschnitten und schließlich auf ihre Endform gefräst, zugeschliffen und poliert. Zurzeit sind Faceplates aus Glasfasern zum Beispiel als Abdeckungen für CCD-Bildsensoren in professionellen Digitalkameras im Einsatz. Sie schützen die Chip-Oberfläche effektiv vor Beschädigung, halten Röntgenstrahlung ab und bringen das Licht effektiver an die Sensoren als Linsen. Weitere Anwendungsfelder sind Nachtsichtgeräte und medizinische Röntgengeräte mit elektronischer Bildverarbeitung. In Zukunft werden sie auch als Abdeckungen für anspruchsvolle Display-Anwendungen wie etwa hoch belastbare PDAs und andere Anzeigegeräte dienen, die die Privatsphäre des Anwenders schützen und eingeschränkte Seitenstrahlung für weniger Reflexionen und erhöhte Sicherheit bieten sollen.