FLÜSSIGKRISTALLANZEIGEN

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Dominic Hilko Weiner
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1 FLÜSSIGKRISTALLANZEIGEN Arthur Krüger FH Münster, Deutschland Wahlpflichtmdul: Inkhärente Lichtquellen

2 INHALTSVERZEICHNIS Einführung und Prinzip Was sind? i ll i Funktinsprinzip Aufbau vn Flüssigkristalle Lichtquellen zur Hintergrundbeleuchtung Anzeigetypen Vr- und Nachteile Quellen 2

3 EINFÜHRUNG Was sind?, besser bekannt als LCDs (engl. Für Liquid Crystal Displays), dienen der Anzeige/Wiedergabe vn Bildinfrmatinen. Die Anzeigen setzten sich dabei aus mehreren Elementen (LCD Zellen) zusammen. werden invielen Bereichen dertechnik eingesetzt. Zum Beispiel bei: Fernsehgeräten Mnitren Armbanduhren Weckern Spielknslen Handys etc. 3

4 EINFÜHRUNG Erfindung der 1968 wurde die erste funktinierende mnchrme LC Anzeigen vn einer Amerikanischen Frschungsgruppe unterderleitung vn Gerg H. Heilmeier (Bild rechts) entwickelt flgte die nematische Drehzelle (TN Zelle) Zelle), die vn den Wissenschaftlern Martin Schadt und Wlfgang Helfrich entwickelt wurde. Diese Zelle ist heutzutage immer nch vn Bedeutung. 4

5 PRINZIP EINER FLÜSSIGKRISTALL-ZELLE Aufbau einer Flüssigkristall-Zelle 5

6 PRINZIP EINER FLÜSSIGKRISTALL-ZELLE Funktinsweise einer Flüssigkristall-Zelle Ohne Spannung an den Elektrden: Eine Weißlichtquelle beleuchtet die Zelle. Der Plarisatinsfilter lässt nur bestimmt plarisiertes Licht eintreten. Die Flüssigkristallschicht dreht die Plarisatinsrichtung des Lichts um 90. Durch die Farbfilter wird das Weißlicht in RGB Farben aufgespalten. Die RGB Farben treten durch den zweiten Plarisatr. Es entsteht ein weißes Bild 6

7 PRINZIP EINER FLÜSSIGKRISTALL-ZELLE Funktinsweise einer Flüssigkristall-Zelle Mit Spannung an den Elektrden: Beim anlegen einer Spannung richtet sich die Flüssigkristallschicht parallel zu den Elektrden aus. Das eintretende Licht wird nicht mehr plarisiert. Der zweite Plarisatr absrbiert bi das einfallende Licht. Es entsteht ein schwarzes Bild Mit der Spannung an den Elektrden kann die Absrbtinsrate der RGB Kmpnenten eingestellt werden. 7

8 FLÜSSIGKRISTALLE Was sindflüssigkristalle? Flüssigkristalle sind Substanzen, welche die Eigenschaften einer Flüssigkeit und eines Kristalls ineinander vereinen. Was bedeutet das? Flüssigkristalle besitzen anistrpe (richtungsabhängige) Materialeigenschaften. Optisch Dppelbrechend! Durch die Fluidität lässt sich die Anrdnung der Kristallstruktur beeinflussen. 8

9 FLÜSSIGKRISTALLE Phasen vn Flüssigkristallen Thermtrpe Phasen Nemantische Phasen Smektische Phasen Klumnare Phasen Lytrpe Phasen Nemantische lytrpe Phase Hexagnale lytrpe Phase 9

10 HINTERGRUNDBELEUTUNGEN Quellen für die Hintergrundbeleutung Elektrlumineszenz Flie Kaltkathdenröhre Leuchtdiden 10

11 HINTERGRUNDBELEUTUNGEN Leuchtdiden Leuchtdiden werden bei LED Fernsehgeräten und TFT Mnitren eingesetzt. Es werden weiße der farbige, zu weiß mischbare, Leuchtdiden eingesetzt. Vrteile Niedriger Strmverbrauch Flachere Bauweise Höherer Kntrast (lcal dimming) Ziel: Höhere Anzahl vn Leuchtdiden Lange Lebensdauert 11

12 ANZEIGETYPEN Passives Matrix Display Vrteil Ansteuerung der Elektrden über Leiterbahnen Es müssen nur wenige Leiterbahnen angesprchen werden Nachteil Crss Talk Verschlechterter Kntrast 12

13 ANZEIGETYPEN Aktives Matrix Display Jede LCD Zelle besitzt einen Dünnschichttransistr (TFT) und wird aktiv angesteuert Vrteil Die Steuerspannung kann an jeder LCD Zelle genau bestimmt werden. Eine schnelle Schaltfrequenz kann durch die lkale, aktive Schaltung gewährleistet werden. Die schnelle Schaltfrequenz unterdrückt parasitäre Kapazitäten. Eine größere Anzahl vn Pixeln wird ermöglicht! 13

14 1 VOR- UND NACHTEILE IM VERGLEICH ZUM CRT Vrteile Geringe Leistungsaufnahme Strahlungsarm Flimmerfrei Verzerrungsfrei Scharfes Bild Geringe Einbautiefe Magnetfelder unkritisch Schnelle Reaktinszeit (1 5 ms) Nachteile Pixelfehler Interplatin Bewegte Bilder 1) CRT (engl. Cathde Ray Tube) 14

15 QUELLEN p g g Matrix Display Matrix Display systeme.de/cntent/lcd Aufbau und Funktin.html 15 Electrstatic Micr Trsin Mirrrs fr an Optical Switch Matrix

16 VIELEN DANK FÜR EURE AUFMERKSAMKEIT! FH Münster, Deutschland

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