Flüssige Kristalle - ein Widerspruch?!

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Die Bezeichnung TFT-Displays ist nicht korrekt, da sie nicht vollständig ist. Eigentlich müßte man von TFT-LCD's sprechen. Konzentrieren wir uns zuerst einmal auf den letzten Teil. LCD steht für Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display - engl.).

Gittermodell eines KristallsWenn 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.

Flüssigkristalle in verschiedenen PhasenIn 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.

eine LCD Ziffereine LCD ZifferIn 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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letzte Änderung: 20.02.2006
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