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
26.06.2016Jan Pilger2
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
26.06.2016Jan Pilger3
26.06.2016Jan Pilger4
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Um
satz
in M
io. €
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
26.06.2016Jan Pilger5
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
26.06.2016Jan Pilger7
Phenylpyrimidin
Grundstruktur eines nematischen Flüssigkristalls
Funktionsweise LC-Display• Twisted-Nematic-Cell (TN)
26.06.2016Jan Pilger8
Smith, C.A.; Circuit World; 34; 1; 2008; 35-41.
Funktionsweise LC-Display
26.06.2016Jan Pilger9
Römer, M; Becker, W; Chemie in unserer Zeit, 2009, 43, 94-99.
Funktionsweise LC-Display
26.06.2016Jan Pilger10
• Vertical-Alignment (VA)
Harrer, R; Chemie in unserer Zeit; 2014; 48; 146-148.
Funktionsweise LC-Display• In-Plane-Switching (IPS)
26.06.2016Jan Pilger11
Harrer, R; Chemie in unserer Zeit; 2014; 48; 146-148.
Backlight• Display kann mit verschiedenen
Strahlungsquellen beleuchtet werden
• Unterscheidung in zwei wichtige Klassen
26.06.2016Jan Pilger12
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
26.06.2016Jan Pilger13
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)
26.06.2016Jan Pilger14
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
26.06.2016Jan Pilger15
LC-Displays und Backlights
Jan Pilger
Vortrag zur Vorlesung Inkohärente Lichtquellen
26.06.2016