Flüssigkristalldisplay

Skript zum Versuch
Flüssigkristalldisplay
Betreuer: Thomas Reichert [Raum: 3110, Tel.: 0561-8044703, E-Mail : reichert@uni-kassel.de]
Version 1.4 [12.10.09]

Inhaltsverzeichnis:
1.Grundlagen
1.1 Flüssigkristalle
1.1.1 Einführung
1.1.2 Der Ordnungsparameter S
1.1.3 Elastische Eigenschaften
1.1.4 Waveguiding
1.2 Flüssigkristalldisplays
1.2.1 Funktionsweise
1.2.2 Charakterisierung
2. Experimentelles
2.1 Aufgabenstellung
2.2 Verwendete Materialien und Geräte
2.3 Versuchsdurchführung
3. Auswertung
4. Organisatorisches
5. Literaturverzeichnis
Anhang: Anwendung der Technologie
1

1. Grundlagen
1.1 Flüssigkristalle
1.1.1 Einführung
Im Allgemeinen wird zwischen den drei Aggregatszuständen fest (Fernordnung,
Nahordnung), flüssig (Nahordnung) und gasförmig (keinerlei Ordnung) unterschieden. Bei
genauerer Betrachtung treten Zwischenzustände auf, von denen einer als flüssigkristallin
bezeichnet wird. Flüssigkristalle weisen ausgeprägte Fließ- sowie Anisotropieeigenschaften
auf und stellen somit eine Mesophase zwischen fest und flüssig dar. Dabei herrscht eine
kristallähnliche Richtungsfernordnung, die makroskopisch z.B. durch anisotrope
Brechungsindizes und Dielektrizitätskonstanten erkennbar ist, und gleichzeitig liegen
Viskositätswerte, Elastizitätsmodule und molekulare Platzwechselzeiten vor, die typisch für
Flüssigkeiten sind. Wird die Ordnungsausbildung hauptsächlich durch das Lösemittel
beeinflusst so spricht man von lyotrophen Flüssigkristallen, während bei starker
Temperaturabhängigkeit thermotrophe vorliegen.
Die Richtungsfernordnung hat ihre Ursache in einer starken Formanisotropie der
Einzelmoleküle. Diese bestehen aus einem formstabilen, starren, langgestrecktem
Grundkörper, der für die Ausbildung der weitreichenden, gleichrichtenden Wechselwirkung
verantwortlich ist, sowie einer oder mehreren beweglichen Seitenketten, die den
Schmelzpunkt herabsetzen. Besonders typisch sind stäbchenförmige (kalamitische)
Abb. 1.1_1: Kalimatisches Methyloxybenzylidenbutylanilin (MBBA)
und scheibchenförmige (diskotische) Molekülstrukturen.
Daraus ergeben sich nematische
Abb. 1.1_2: Diskotes Triphenylen
Abb. 1.1_3: Nematische Mesophase
2

smektische
columnare
und cholesterische Mesophasen.
Abb. 1.1_4: Smektische Mesophase
Abb. 1.1_5: Columnare Mesophase
Abb. 1.1_6: Cholesterische Mesophase
Heute sind etwa 50.000 organische Verbindungen bekannt, die beim Schmelzen nicht direkt
in den isotrop flüssigen Zustand übergehen, sondern eine oder mehrere flüssigkristalline
Phasen durchlaufen.
Beim Schmelzprozess wird bei derartigen Molekülen die Positionsfernordnung, d. h. die
Ordnung der Molekülschwerpunkte auf festen Gitterplätzen, aufgehoben. Im Gegensatz zu
Molekülen, die keine derart ausgeprägte Formanisotropie aufweisen, verbleibt aber noch
eine Richtungsfernordnung: Die stäbchenförmigen Moleküle ordnen sich mit ihrer
Längsachse z.B. vorzugsweise parallel an. Diese Parallelorientierung der
Moleküllängsachsen führt makroskopisch zu richtungsabhängigen physikalischen
Eigenschaften.
Erwärmt man einen Flüssigkristall, so nimmt der Ordnungsgrad in der flüssigkristallinen
Phase ab. Der Ordnungsgrad ist ein Maß für die Güte der Parallelorientierung der Moleküle.
Erreicht man mit der Temperatur den Klärpunkt, bricht die Ordnung diskontinuierlich
zusammen und der Flüssigkristall geht über in eine isotrope Flüssigkeit, in der weder eine
Positionsfernordnung noch eine Richtungsfernordnung existieren. Die im flüssigkristallinen
Zustand trübe erscheinende Flüssigkeit wird klar.
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Abb. 1.1_7: Schematische Darstellung der Ordnungsprinzipien eines Kristalls, eines nematischen Flüssigkristalls und einer
isotropen Schmelze
1.1.2 Der Ordnungsparameter S
In einer nematischen Phase liegt keine absolute Ordnung vor sondern die Moleküle bilden
mit dem Direktor n („Vorzugsrichtung“) einenWinkel θ aus.
Abb. 1.1.2_1: Orientierung der Moleküllängsachse zum Direktor n
Zur Beschreibung der zwischenmolekularen Richtungskorrelation parallel zur
Vorzugsrichtung wird der Ordnungsparameter S eingeführt. Für diesen gilt
wobei
2
cos i
1 2
3cos i 1
S = θ −
2
θ über alle Moleküle gemittelt wird. S kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen.
1 ergibt sich für absolute Parallelorientierung und 0 für den Fall einer isotropen Flüssigkeit.
Eine gute Näherung für den Ordnungsparameter liefert die Maier-Saupe Therorie:
0,22
2
⎛ ⎞
T ⎛V ⎞
S = ⎜1 0,98
⎜
− ⎜ 2 ⎟⎟
TK V ⎟
⎝ ⎝ K ⎠⎠
4

TNI und VNI stehen hier für die Temperatur bzw. das effektive Volumen am Klärpunkt. Der
Index NI bezeichnet den Phasensprung nematisch isotrop.
Die theoretische Erfassung gelingt mit Hilfe der Boltzmann-Statistik unter Verwendung
eines mittleren Feldes, das durch den Ordnungsparameter selbst und einen
zwischenmolekularen Wechselwirkungsparameter bestimmt wird. S muß dann
selbstkonsistent ermittelt werden.
Abb. 1.1.2_2: Temperaturabhängigkeit des Ordnungsparameters S nach Maier und Saupe
1.1.3 Elastische Eigenschaften
Die Ausbildung einer Vorzugsrichtung der langgestreckten Moleküle entspricht dem
thermodynamisch günstigsten Zustand und kann über ein homogenes Direktorfeld
θ = const.
= 0 beschrieben werden. Jede Abweichung von dieser Parallelorientierung
[ ]
erfordert Energie, wodurch die nematische Phase bezüglich der Deformation des
Direktorfeldes elastische Eigenschaften aufweist.
Solch eine Deformation liegt z.B. vor wenn die gegenüberliegenden Grenzflächen einer
quaderförmigen Probe voneinander abweichende Direktorrichtung aufweisen. Dies kann im
einfachsten Fall durch makroskopisches Reiben bewerkstelligt werden.
Abb. 1.1.3_1: Verdrillte Flüssigkristallprobe
Dadurch entsteht eine kontinuierliche spiralförmige Verdrehung der Flüssigkristallmoleküle
sowie ein einheitlich verdrilltes Direktorfeld mit einer um FD erhöhten freien Energiedichte.
Nach der Kontinuumstheorie ist diese Erhöhung proportional zum Quadrat der Verdrillung
α und man kann schreiben:
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⎛dα⎞ FD = KD⎜
⎟
⎝ dz ⎠
Die hierbei auftretenden Elastizitätskoeffizienten KD sind sehr klein und eine
Umorientierung ist bereits durch relativ schwache elektrische Felder möglich.
1.1.4 Waveguiding
Die in Abb. 1.1.3_1 dargestellte Flüssigkristallprobe besitzt eine helikale Überstruktur und
weist interessante elektrooptische Eigenschaften auf. Im sog. Mauguin’schen Grenzfall
∆nd ⋅ ≫ α⋅λ ∆n:optische
Doppelbrechung des Flüssigkristalls
d:Dicke
der Flüssigkristallschicht
α :Verdrillungswinkel
λ :Wellenlänge des Lichts
folgt linear polarisiertes Licht der Drehung des Direktors („Waveguiding-Effekt). Der
Polarisationszustand wird demnach um 90° gedreht.
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2

1.2 Flüssigkristallanzeige
1.2.1 Funktionsweise
Eine typische Flüssigkristall-Anzeige ist die nach ihren Erfindern benannte Schadt-Helfrich-
Zelle. Hierbei befindet sich ein Flüssigkristall zwischen zwei Indium-Zinn-Oxid (ITO)
beschichteten Glasplatten. ITO ist ein sehr verbreitetes transparentes Elektrodenmaterial. Die
Flüssigkristallmoleküle ordnen sich in einer durch Reiben erzeugten Vorzugsrichtung auf
den Glasplatten an. Die Vorzugsrichtungen der beiden Glasplatten sind dabei um 90°
zueinander verdreht. Aus den gegeneinander verschraubten Substratplatten ergibt sich eine
schraubenförmige Struktur im Flüssigkristall. Bei einer um 90° gedrehten Schraube spricht
man von einer twisted nematic (TN) Zelle. Ist die Verdrillung der Schraube größer als 180°
spricht man von einer super twisted nematic (STN) Zelle.
Abb. 1.2.1_1: Funktionsweise einer TN-Zelle
Das Funktionsprinzip einer TN-Zelle beruht auf der Veränderung der Durchlässigkeit für
linear polarisiertes Licht beim Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten. Zwei
gekreuzte Polarisationsfilter sind undurchlässig für Licht, wenn sich ein isotropes Medium
zwischen ihnen befindet. Befindet sich jedoch eine Flüssigkristallschicht zwischen den
Polarisationsfiltern, ist die Lichtintensität hinter dem zweiten Filter nicht in jedem Fall Null.
Wenn die Polarisationsebene des vom ersten Polarisationsfilter (Polarisator)
durchgelassenen linear polarisierten Lichtes mit dem Direktor einen Winkel zwischen 0 und
90 Grad einschließt, kann Licht durch den zweiten Polarisationsfilter (Analysator) gelangen.
Dies erklärt sich dadurch, dass man sich das durch den Polarisator linear polarisierte Licht
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aus parallel und senkrecht zur Längsachse der Flüssigkristalle (Direktor) polarisiertem Licht
zusammengesetzt denken kann. Für beide Orientierungen unterscheidet sich der
Brechungsindex (optische Anisotropie), da senkrecht zum Direktor polarisiertes Licht eine
andere Geschwindigkeit als parallel polarisiertes Licht besitzt (Doppelbrechung). Zwischen
diesen beiden linear polarisierten Strahlen entsteht beim Durchgang durch den
Flüssigkristall ein Phasenunterschied, so dass in der Regel elliptisch polarisiertes Licht die
Schicht verlässt. In elliptisch polarisiertem Licht rotiert das elektrische Feld um die
Ausbreitungsrichtung, so dass ein gewisser Teil durch den Analysator gelangen kann.
Angelegte Spannung U = 0 V
Fällt Licht auf das Display, so erreicht in Durchlassrichtung des Polarisators linear
polarisiertes Licht die Flüssigkristallschicht. Das linear polarisierte Licht folgt nun der
verdrillten Struktur, wobei es aufgrund der optischen Anisotropie des Flüssigkristalls
elliptisch polarisiert wird. Nach Durchlaufen der Schicht an der anderen Seite des Displays
ist die Hauptachse dieser Ellipse um 90 Grad gegenüber der ursprünglichen
Polarisationsebene gedreht und damit parallel zum zweiten Polarisationsfilter orientiert. In
diesem Zustand ist das Display somit transparent.
Angelegte Spannung U > 0 V
In diesem Fall führt die dielektrische Anisotropie dazu, dass sich die Flüssigkristallmoleküle
mit ihrer Längsachse parallel zum elektrischen Feld ausrichten. Ab einer bestimmten
Spannung, der Schwellenspannung U0, im Bereich von 1 -2 V sind die
Flüssigkristallmoleküle in der gesamten Schicht (abgesehen von einem schmalen
Übergangsbereich) alle senkrecht zu den Glasflächen orientiert. Der Flüssigkristall kann die
Polarisationsebene des Lichtes nicht mehr drehen, wodurch das Display undurchlässig wird.
Motive, wie z. B. die Segmente bei Displays für die Anzeige von Zahlen, erhält man durch
entsprechende Strukturierung der transparenten, leitfähigen ITO-Elektroden. Die ITO-
Schicht wird mit Säure bis auf diejenigen Stellen weggeätzt, die später als gewünschtes
Motiv erscheinen sollen. Beim Anlegen der Spannung ist das Display somit genau dort
undurchlässig für Licht, wo noch ITO vorhanden ist und man erhält ein dunkles Motiv auf
hellem Grund.
Abb. 1.2.1_2: Beispiel für eine Flüssigkristallanzeige.
grau: ITO (elektrisch leitend); weiß: Glas ohne ITO
schwarz: Überlappung des ITO von Front- (Herzform = Motiv) und Rückseite
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Zwischen den Platten befindet sich der Flüssigkristall, auf der Frontseite befindet sich ein
vertikaler, auf der Rückseite ein horizontaler Polarisator. Ohne angelegte Spannung ist das
Display transparent, mit angelegter Spannung wird das Herz sichtbar. Die äußeren ITO-
Balken dienen zur Kontaktierung.
1.2.2 Charakterisierung
Eine wichtige Kenngröße von Flüssigkristallanzeigen ist deren Schaltzeit. Die
Umorientierung der Flüssigkristallmoleküle geschieht nicht instantan und es dauert eine
gewisse Zeitspanne um zwischen den beiden Zuständen hell und dunkel zu wechseln. Dabei
muß man zwischen der Reaktion auf das Anlegen einer äußeren Spannung oberhalb der
Schwellspannung U0 [ton] und auf die Rückrelaxation nach dem Abschalten des elektrischen
Feldes [toff] unterscheiden. Wichtig sind hierbei die Stärke des äußeren elektrischen Feldes
sowie die elastischen und viskosen Eigenschaften des Flüssigkristalls.
Die Theorie liefert für die beiden Größen:
t
off
ηd
=
kπ
2
2
η:
Viskosität des Flüssigkristalls
d : Schichtdicke des Flüssigkristalls
k : Zellkonstante
2
−1
⎡ ⎤
⎛ U ⎞
ton = toff
⎢⎜ ⎟ −1⎥
⎢ U
⎣⎝ 0 ⎠ ⎥⎦
für: U ≥U
0
Das Drehmoment das aufgrund des elektrischen Feldes auf die Flüssigkristallmoleküle
einwirkt ist stärker als die Wirkung des Direktorfeldes. Im Normalfalls ist deshalb ton kleiner
als toff.
Zur Analyse der Schaltzeiten wird die elektrooptische Kennlinie des Displays aufgenommen,
indem man die Lichtdurchlässigkeit einer Zelle in Abhängigkeit von der angelegten
Spannung misst.
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Abb. 1.2.2_1: Aufbau zur LCD-Charakterisierung
Um möglichst genaue Aussagen treffen zu können arbeitet man dabei mit Rechteckspulsen
verschiedener Stärke und Frequenz.
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2. Experimentelles
2.1 Aufgabenstellung
In diesem Versuch soll ein Flüssigkristalldisplay (LCD) hergestellt werden. Anschließend
werden charakteristische Eigenschaften des LCD untersucht.
2.2 Verwendete Materialien und Geräte:
- zwei einseitig mit ITO (Indium-Zinn-Oxid) beschichtete Glasplatten (ca. 2cm x 2cm)
- zwei Polarisationsfilter
- Flüssigkristall (Mischung)
- Aceton / Isopropanol
- Abstandhalterfolie (12 µm)
- Zweikomponenten Kleber
- Spatel / Pipette / Pinzette / Papiertücher / Schere / Radiergummi
- Multimeter
- Spannungsquelle mit Funktionsgenerator
- Laser
- Photodetektor
- Oszilloskop
2.3 Versuchsdurchführung
Übersicht:
1. Reibrichtungsorientierung der ITO-Flächen mittels Radiergummi
2. Einbringen der Abstandshalter
3. Zusammenfügen der Zelle und Verkleben
4. Befüllung mit Flüssigkristall
5. Ansteuern der LCD mittels Spannungsquelle
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Zu 1.: Reiborientierung der ITO-Flächen
Die Ausrichtung der Flüssigkristalle an der Oberfläche wird durch Reiborientieren erreicht,
nachdem die Glasplatten gründlich getrocknet worden sind. Man reibt die sauberen ITO-
Oberflächen der Glasplatten unter Vermeidung von Hautkontakt mit einem Radiergummi in
einer Richtung, wobei so gerieben werden muss, dass die Moleküle an der oberen Elektrode
senkrecht zu denen an der unteren stehen. Das Reiben erzeugt auf dem Glas mikroskopisch
kleine Rillen. Die stäbchenförmigen Flüssigkristallmoleküle orientieren sich an der
Oberfläche mit ihrer Längsachse genau in diese Richtung. Durch mehrmaliges Reiben kann
die Anbindung an die Oberfläche verbessert werden.
Zu 2.: Einbringen der Abstandshalter
Um zwischen den beiden Glasplatten beim Aufeinanderlegen einen Abstand von 10 - 15 µm
zu erreichen, wird eine transparente Folie (Dicke ca. 12 µm) als Abstandhalter benutzt. Mit
Hilfe einer scharfen Schere wird zunächst ein ca. 3 mm breiter Streifen abgeschnitten. Der
lange Streifen wird anschließend auf die Breite der Glasplatten zurechtgeschnitten und die
beiden Streifen auf die Glasplatten gelegt. Nachdem man sich von der Sauberkeit der
Glasplatten überzeugt hat, werden sie nun so übereinander gelegt, dass die Längsseiten
einen rechten Winkel bilden. Dabei ist zu beachten, dass die mit den Elektrodenstrukturen
beschichteten Seiten sich innen gegenüberstehen und die beiden Abstandhalter am Rand
platziert werden.
Zu 3.: Zusammenfügen der Zelle
Mit einem Zweikomponentenkleber werden die zwei gegenüberliegende Seiten der Zelle
verklebt. Während des Abbindens sollte die Zelle im Bereich der Abstandhalterstreifen mit
einer Klemme leicht zusammengepresst werden, um den gewünschten Abstand einzuhalten.
Zu 4.: Befüllung mit Flüssigkristall
Die jetzt noch an zwei Seiten offene Anzeige wird mit Hilfe einer Pipette mit dem
Flüssigkristall gefüllt. Dazu streicht man mit der Pipette an einer der offenen Seiten entlang,
wobei sich der Zwischenraum allmählich aufgrund von Kapillarkräften füllt. Ist die Anzeige
mit dem Flüssigkristall gefüllt, werden die noch offenen Seiten mit dem
Zweikomponentenkleber verschlossen. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die
Elektroden auf den unbedeckten Teilen der Glasplatten nicht zugeklebt werden.
Zu 5.: Ansteuerung des LCDs
Zum Schalten der Anzeige wird an die Elektroden eine Spannung angelegt. Bei außreichend
starkem internen Spannungsfeld sollte das Anzeigeelement schwarz bzw. dunkel erscheinen,
ohne Feld dagegen transparent.
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3. Auswertung
Das selbstgebaute Flüssigkristalldisplay wird qualitativ überprüft. Offensichtliche Fehler
sollen im Protokoll diskutiert werden.
Zudem wird ein kommerzielles Display untersucht. Dazu wird ein ähnlicher Aufbau wie in
Abschnitt 1.2.2 verwendet. Mit diesem wird das Display periodischen über einen
Funktionsgenerator mit einer Rechtecksspannung an- und ausgeschalten. Gleichzeitig wird
mit einer Photodiode die Lichtdurchlässigkeit des Displays gemessen. Mittels der
elektrooptischen Kennlinien sollen im Protokoll grundsätzliche Effekte in einer TN-Zelle
diskutiert werden. Dazu können die Spannungsgrößen Uoff, Uon und ΔU sowie die Frequenz f
und die Periodendauer P der Rechteckspannung und die Schaltzeiten toff bzw. ton verwendet
werden.
Abb. 3_1: Typische elektrooptische Kennlinien einer TN-Zelle
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4. Organisatorisches
Der Praktikumstermin wird persönlich mit dem verantwortlichen Betreuer (WS09/10:
Thomas Reichert [Raum: 3110, Tel.: 0561-8044703, E-Mail : reichert@uni-kassel.de])
abgesprochen oder in die an der Bürotür aushängende Liste eingetragen. Der Versuch kann
von Montags bis Donnerstags zwischen 9.00 Uhr und 20.00 Uhr sowie Freitags zwischen
14.00 Uhr und 20.00 Uhr vom 2.11.2009 bis 23.12.2009 durchgeführt werden. Treffpunkt ist
Raum 3110 im IBC. Die Durchführung mit anschließendem Abschlusskolloquium dauert ca.
4 Stunden.
Vor Versuchsbeginn wird ein kurzes Vorkolloquium abgehalten, indem die grundsätzliche
Funktionsweise einer Flüssigkristallanzeige sowie eine Kurzzusammenfassung des
Versuchsablaufs abgefragt wird.
Das abschließende Endkolloquium zum Versuch „Flüssigkristalldisplay“ wird in
direktem Anschluss an die Praktikumsdurchführung abgeleistet.
Das notwendige Gruppenprotokoll wird innerhalb von 14 Tagen beim Betreuer oder im
Sekretariat (R4605 IBC) abgegeben.
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5. Literaturverzeichnis
▪ Vorlesungsskript „Nanostrukturen aus chemischer Sicht I“ von Priv. Doz. Dr. Fuhrmann-
Lieker
▪ Pdf-file „Flüssigkristalle für Aktivmatrix-Flachbildschirme“ der Firma Merck
▪ Finkenzeller, „Flüssigkristalle für optische Displays“, Spektrum der Wissenschaft, August
1990
▪ Kobale, Krüger, „Flüssige Kristalle“, Physik in unserer Zeit, 3 (1975)
▪ Schadt, Helfrich, Appl. Phys. Lett.,18, 127 (1971)
▪ Speiser, „Anzeigen mit flüssigen Kristallen“, Physik in unserer Zeit, 1 (1997)
▪ Bergmann-Schaefer, "Lehrbuch der Experimentalphysik", Verlag de Gruyter, Band 5
"Vielteilchensysteme", 1992, Seite 389 bis 445
▪ Bergmann-Schaefer, "Lehrbuch der Experimentalphysik", Verlag de Gruyter, Band 3
"Optik", 7. Auflage, 1978, Seite 562
▪ Gerritsma, van Doorn, Zanten, „Transient Effects in the electrically controlled light
transmission of a twised nematic layer“, Physics Letters, 48A, 263 (1974)
▪ Skript der Uni Marburg: http://www.chemie.uni-marburg.de/~pcprakt/skripten/lcd.pdf
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Anhang: Anwendung der Technologie
Farb-LCDs
Während herkömmliche Kathodenstrahl-Bildschirme Licht aus Phosphor mit
unterschiedlichen Emissionsspektren (Rot/Grün/Blau) aufgrund der Anregung eines
Elektronenstrahls emittieren, wird bei einem Liquid Crystal Display (LCD) das Licht einer
Hintergrundbeleuchtung durch die LC-Zelle geschaltet. Das heißt, die LC-Zelle ist bezüglich
der Lichtemission als passiv anzusehen. Da für die Hintergrundbeleuchtung normalerweise
weißes Licht verwendet wird, muss zur Darstellung von Farbbildern dieses noch mit
geeigneten Farbfiltern gefiltert werden. Hierzu erhält jeder darzustellende Pixel (Bildpunkt)
drei sog. Sub-Pixel mit den Farben Rot, Grün und Blau ('Farbe aus Weiß' Prinzip).
Bezüglich der Ansteuerung der einzelnen LC-Zellen unterscheidet man zwischen
Aktivmatrix-LCD (TFT) und Passivmatrix-LCD (PMLCD, meist an der Bezeichnung STN
oder DSTN erkennbar). Beim Passivmatrix-LCD werden die einzelnen LC-Zellen durch eine
matrixförmige Anordnung von Zeilen- und Spalten-Elektroden angesteuert.
Prinzipiell bedingt ist dabei, dass jede einzelne Zelle nur mit 1/(Auflösung) der gesamten
Zeit der Bilddarstellung angesteuert wird. Da für den Rest der Zeit die Zellen im
spannungslosen Zustand sind, müssen die Flüssigkristalle entsprechend träge eingestellt
werden, um ein Rückkippen während der restlichen Zeit und damit Kontrastverluste und
Flimmereffekte zu vermeiden. Ein weiterer Effekt vor allem beim Passivmatrix-LCD ist das
so genannte Übersprechen zwischen den einzelnen Zellen, was sich als 'Fahnenziehen'
bemerkbar macht. Aufgrund der Matrixstruktur der Ansteuerung und der Kapazität der LC-
Zellen sind solche Effekte zwar durch verbesserte Elektrodenmaterialien und
Ansteuermethoden optimierbar, jedoch nicht vermeidbar. Die Zeilen- und Spalten-
Elektroden sind aus transparentem Material (ITO) um maximale Lichttransmission zu
gewährleisten.
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Bei Aktivmatrix-LCD (AMLCD / TFT) wird jede einzelne Zelle von einem auf der hinteren
Glasplatte befindlichen Dünnfilmtransistor angesteuert, der die Information für die
jeweilige Zelle speichert.
Somit ist es möglich, schnellere Flüssigkristalle zu verwenden, was in besserem Kontrast,
Flimmerfreiheit und kurzer Ansprechzeit (für bewegte Bilder geeignet) resultiert. Ein
weiterer Vorteil ist das deutlich schwächere Übersprechen bei Aktivmatrix-LCD. Das
bedeutet aber auch, dass jeder Sub-Pixel mit einem Transistor (der natürlich auch kaputt
gehen kann) versehen werden muss.
Bei der obigen Abbildung wurde der vordere Teil des Display weggelassen (identisch zu
Passivmatrix-LCD), um die TFT-Strukturen deutlicher sichtbar zu machen.
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