LC-Displays und Backlights

Jan Pilger

Vortrag zur Vorlesung Inkohärente Lichtquellen

26.06.2016

Inhalt• Geschichtliche Entwicklung

• Flüssigkristalle

• Funktionsweise eines LC-Displays

• Backlight

• Zukünftige Entwicklungen

• Zusammenfassung

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Geschichtliche Entwicklung• 1888 Flüssigkristalliner Zustand Cholesterylbenzoat

• 1904 Beweis des flüssigkristallinen Zustands

• 1968 Vorstellung des ersten LC-Displays

• 1970 Patent: nematische Drehzelle

• 1973 Erster Taschenrechner mit LC-Display

• 1983 Patent: STN-Zelle

• 1990 Patent: IPS-Technologie

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Um

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in M

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Umsatz mit Fernsehgeräten in Deutschland von2005 bis 2014 nach Gerätetyp

Sonstige

Plasma-Fernseher

LCD-Fernseher

Röhrenfernseher

Umfrage des GfK in Deutschland 2005 – 2014 (http://de.statista.com/statistik/daten/studie/20176/umfrage/umsatz-durch-fernseher-nach-jeweiligem-geraetetyp-seit-2005/)

Flüssigkristalle• Vereinigung der Eigenschaften von Flüssigkeiten

und Kristallen▫ flüssiger Zustand▫ anisotrope physikalische Eigenschaften

• Unterscheidung in zwei Gruppen▫ lyotrop▫ thermotrop

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Flüssigkristalle

Smektischer Typ

Cholestrischer Typ26.06.2016Jan Pilger6

Alle aus: Bredol, M; Skript zur Vorlesung Funktionsmaterialien; 2012.

Nematischer Typ

Flüssigkristalle • Genereller Aufbau ▫ direkt verknüpfte Ringsysteme ▫ stäbchenförmig▫ Grundkörper ist starr▫ Dipolmoment über Endgruppe einstellbar

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Phenylpyrimidin

Grundstruktur eines nematischen Flüssigkristalls

Funktionsweise LC-Display• Twisted-Nematic-Cell (TN)

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Smith, C.A.; Circuit World; 34; 1; 2008; 35-41.

Funktionsweise LC-Display

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Römer, M; Becker, W; Chemie in unserer Zeit, 2009, 43, 94-99.

Funktionsweise LC-Display

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• Vertical-Alignment (VA)

Harrer, R; Chemie in unserer Zeit; 2014; 48; 146-148.

Funktionsweise LC-Display• In-Plane-Switching (IPS)

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Harrer, R; Chemie in unserer Zeit; 2014; 48; 146-148.

Backlight• Display kann mit verschiedenen

Strahlungsquellen beleuchtet werden

• Unterscheidung in zwei wichtige Klassen

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Beide aus: http://www.tvfacts.de/wp-content/uploads/2009/11/CCFL-LED-Backlight.jpg (19.04.15)

Backlight• Seitliche Anordnung der LED‘s▫ Monitore / Notebooks▫ ungleichmäßige Ausleuchtung▫ kostengünstig

• Flächige Anordnung der LED‘s▫ TV-Geräte▫ Hoher Kontrast, gleichmäßige Ausleuchtung▫ preisintensiver

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Beide aus: http://www.tvfacts.de/wp-content/uploads/2009/11/Edge-Direct-LED.jpg (19.04.15)

Zukünftige Entwicklungen• Weiterentwicklung von OLED‘s

• Verwendung von Quantum Dots (QD)

• Polymerstabilisierte Blauphasen (BP)

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http://www.lg.com/nz/oled-tv/oled/images/oled-tv-specs.jpg (19.05.15)

Zusammenfassung• Flüssigkristalle▫ anisotrope Eigenschaften▫ nematischer Typ für Herstellung von Displays

• LCD-Technologien▫ TN (STN) – Zelle▫ VA / IPS – Technologie

• Backlight

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LC-Displays und Backlights

Jan Pilger

Vortrag zur Vorlesung Inkohärente Lichtquellen

26.06.2016