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Wie funktioniert ein LCD Bildschirm und wo kommt es zum Einsatz?

  • 12. September 2020 at 20:49

Die Bezeichnung LCD ist die Abkürzung von „Liquid Crystal Display“ (auf Deutsch eine Flüssigkeitsanzeige).Dabei werden heutzutage die in den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts entwickelten LCDs im Alltag bei einer Vielzahl von Anwendungen verwendet. Dazu gehört zum Beispiel der Taschenrechner, die Anzeige an der Wetterstation, die Digitaluhr oder das Fieberthermometer. Bei all diesen Anwendungen kommen die kleinen LCD Bildschirme zum Einsatz. Dort kommen die Eigenschaften von Kristallen zum Tragen. Dabei bestehen die Flüssigkeitskristalle aus stabförmigen Molekülen und hier kommt dann auf der einen Seite die Fließeigenschaft einer Flüssigkeit zum Einsatz und auf der anderen Seite sind hier eine gewisse Ordnung vorhanden, die dann mit der Ordnung von Kristallen vergleichbar sind. Dabei werden die langkettigen Moleküle parallel angeordnet. Dies kann mit der Anordnung von Streichhölzern in einer Streichholz-Schachtel verglichen werden.

Hinzu kommt dann, dass diese Ordnung der Moleküle durch elektrische Felder beeinflusst wird. Das bedeutet, dass durch das Hinzufügen einer elektrischen Spannung die Richtung, in der sich die Flüssigkristalle ausrichten, verändert wird. Ein Element besteht bei einem LCD (oder auch als Pixel bezeichnet) aus einer Flüssigkristallschicht, welche sich zwischen 2 transparenten Elektroden und die 2 Polarisationsfiltern befindet. Dabei dient hier ein Polarisationsfilter dazu, um dadurch unpolarisiertes Licht zu polarisieren. Das hat zur Folge, dass, wenn das Licht durch den Filter durchläuft eine Art von elektromagnetische Schwingung entsteht, die dafür sorgt, dass dadurch die Schwingung in eine vom Filter vorgegebene Richtung sich entwickelt.

Einsatz in der Praxis

Bei LCDs Display kommen hier die Flüssigkeitskristalldisplays (LCDs) beispielsweise bei einem Flachbildschirm oder bei einem elektronischen optischen Gerät zum Einsatz.

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Dabei werden durch die LCDs beliebige Bilder (zum Beispiel bei einer Allzweck-Anzeige an einem Computer) verfügbar gemacht. Bei dieser Basisinformation handelt es sich zunächst um feste Bilder mit einem geringen Informationsgehalt (zum Beispiel wie bei einer Digitaluhr, die dann angezeigt und ausgeblendet werden können. Dabei können auch andere Anzeigen eine größere Anzahl von Pixel aufweisen. Je nach der Anordnung der Polisatoren sind LCDs ein (also positiv) oder aus (negativ).

So hat eine positive Ausführung zum Beispiel bei einer LCD mit Hintergrundbeleuchtung eine schwarze Beschriftung auf einem Hintergrund, welche dann der Hintergrund-eleuchtungsfarbe entspricht. Bei einer negativen Ausführung besteht ebenfalls ein schwarzer Hintergrund und hier haben dann die Buchstaben dieselbe Farbe wie die Hintergrundbeleuchtung.

Hierbei werden bei Weiß auf blauen LCDs optische Filter zusätzlich dazu gefügt, damit hier das entsprechende charakteristische Aussehen entsteht.

Bei LCD-Bildschirmen werden keine Leuchtstoffe verwendet. Deshalb kommt es hier nur in den seltensten Fällen zu einem Einbrennen, wenn zum Beispiel ein statisches Bild über einen gewissen Zeitraum hier angezeigt wird (als Beispiel der Rahmen für einen Flugplan in einem Flughafen auf einem Innenschild).