Wenn
man sich zurück in den Chemieunterricht versetzt, werden die verstaubten
Kristallmodelle wieder in Erinnerung kommen. Dabei hat man immer von sehr
starren Gebilden geredet, die sich nur schwer spalten (Diamant) lassen
und in sich eine sehr feste Struktur aufweisen.
Bereits 1888 wurden von T. Reinitzer die ersten LC's entdeckt. Das
sind organische Substanzen, die aus langgestreckten Molekülen (hauptsächlich
C, H, O) bestehen. Bei Zimmertemperatur
liegen Flüssigkristalle als festes Kristall vor. Beim Erhitzen entsteht eine milchig trübe Flüssigkeit.
Die Ausrichtung und das Verhalten der Moleküle wird von der Temperatur
und durch eventuelle elektromagnetische Kräfte beeinflußt.
Es gibt eine große Vielzahl dieser Moleküle. Eine Schwierigkeit
besteht darin, geeignete (also möglichst Temperatur unabhängig)
zu finden. Denn das Bild soll ja in Sibirien und Brasilien gleich sein.
In dieser
Abbildung sind der prinzipielle Aufbau von Flüssigkristallen dargestellt.
Die einzelnen Moleküle (die grünen Dinger) ordnen sich in ihrer
Gesamtheit sehr regelmäßig an. Deshalb spricht man von einem
Kristall. Sie sind aber auch weiterhin frei beweglich und deshalb flüssig.
Man kann erkennen, dass sich die Molekülen in bestimmten Schichten
anordnen können.
Aufgrund der höheren Beweglichkeit und damit verbundenen schnelleren Schaltfähigkeit werden bei TFT-LCD's bevorzugt nematischen Phasen (rechts) verwendet.
LCD's werden schon seit etwa 1983 genutzt, unter anderem in Uhren, Taschenrechnern
und Telespielen.
Schaut man sich den Aufbau eines Taschenrechnerdisplays einmal genauer an, wird man eine immer wiederkehrende Struktur erkennen.
In das
Display eines Taschenrechners fällt das Tageslicht ein und wird von
einem Spiegel wieder reflektiert. Je nach Stellung der Flüssigkristalle,
wird das Licht entweder ungehindert durchgelassen oder eben nicht. Damit
kann man einzelne Stellen auf dem Display verdunkeln und so ein Bild vortäuschen.
Die Stellung der Flüssigkristalle kann durch ein elektrisches
Feld beeinflußt werden. Man muss demnach an jede einzelne Zelle im
Taschenrechner einen kleinen Kondensator anbringen, der dann das Bild steuert.Das
gleiche Grundprinzip wird auch bei TFT-LCD's angewandt. Hier hat man allerdings
das Problem der sehr großen Anzahl von Lichtventilen...
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