P 32: Flüssige Kristalle überall

 2.11 Polarisieren macht alles bunt

2.11.5  Display aus flüssigen Kristallen (LCD)

   Vielleicht rechtfertigt diese Anwendung alles, was wir bisher über Polarisation gelernt haben:

Digitalanzeigen bei Uhren und Taschenrechnern aber auch die Bilder von Monitoren wurden  und werden  oft über LCD erzeugt.

 

 Es gibt viele technische Verfahren, wir werden nur die Grundidee beschreiben:

Zwischen zwei Polarisationsfiltern, die senkrecht zueinander stehen, also kein Licht durchlassen, liegt eine Schicht aus einem Flüssigkristall.

Dort gibt es einigermaßen bewegliche, längliche Molekülketten, die aber (deshalb der Name Kristall) halbwegs auch ortsfest sind.

In der Nähe der Polarisationsfolien werden diese Molekülketten so ausgerichtet, dass sie die Wirkung der Folie unterstützen. Dazwischen gehen sie durch eine ntetige Drehung ineinander über.

Da das Licht mit seiner Schwingungsebene der Struktur folgt, wird also die oben durch dne ersten Polarisationsfilter durchgelassene Schwingungseben gedreht, so dass auch der untere Filter kein Hidnernis mehr darstellt und durchlässig ist.

Entweder beleuchtet man aus einer Richtung die Anordnung oder bringt unten einen Spiegel an, der das auftreffende Licht wieder zurückschickt.

Auf alle Fälle erscheint der Anordnung aus Kristall und den beiden Polarisationsfiltern durchsichtig, die LCD-Anzeige ist klar.

Legt man nun an kleine Bereiche (gesteuert über ein Gitter aus durchsichtigen Leiterbahnen) eine winzige Spannung an, so folgt die Ausrichtung der Molekülketten nicht mehr der vorgegebenen Drehung, sondern dem elektrischen Feld.

Das bedeutet ,die Schwingungsebene des durchgehenden Lichtes wird nicht gedreht, der untere Filter sperrt, lässt das Licht  nicht mehr durch.

Dieser Bereich ist nun dunkel. Das ist dann ev. ein Strich in der Zahl "5", die dargestellt werden soll.

infotipp service gmbh

lernhelfer.de

Man kann die Leiterbahnen auch aktiv über Transistoren steuern. in manchen Displays sind bis zu 25 verschiedene Sorten von Flüssigkristallen verarbeitet.

Aber wie gesagt, weiterführende Technik müssen wir hier außen vor lassen.

Entdeckt wurden Flüssigkristalle 1888, aber erst vor 60 Jahren setzte ihre anwendungsorientierte Erforschung ein. 

Die hier genutzte Drehung der Polarisationsebene beobachtet man oft bei schraubenförmig angeordneten Molekülen. man spricht dann von optischer Aktivität.