Fernseher LCD- Bildschirme

LCD-Bildschirme Erläuterung von Polarisation für LCD- Bildschirme unumgänglich Polarisation in Fotographie, einigen Sonnenbrillen, Digitaluhren, Taschenrechnern, Laptops und anderen LCD-Bildschirmen

Polarisation von Licht Licht meist unpolarisiert Unpolarisiertes Licht: Orientierung des Lichtstrahls in der Ebene ändert sich, Strahlrichtung bleibt gleich

Polarisation von Licht Polarisiertes Licht: Strahlrichtung und Orientierung des Lichts ändern sich nicht

Polarisation von Licht In jedem Lichtstrahl bewegen sich elektrische Kräfte senkrecht zur Strahlrichtung. El. Kraftfelder können in jeder beliebigen Ebene des Lichts in horizontale und vertikale Komponenten zerlegt werden (Analog zur Kraft in Mechanik)

Polarisation von Licht Polarisiertes Licht durch einen Filter mit horizontalen Strängen langer Molekühle schicken => Energie der horizontalen Lichtkomponenten werden absorbiert, nur vertikale Komponenten können hindurch

Polarisation von Licht Mit mehreren Filtern kann man Licht völlig abblocken: Zwei Filter, die senkrecht zueinander stehen lassen kein polarisiertes Licht durch, da alle Komponenten absorbiert werden

Polarisation von Licht Drei Filter, davon zwei gleich angeordnet, lassen kein polarisiertes Licht durch, alle Komponenten werden wieder absorbiert

Polarisation von Licht Drei Polarisationsfilter, dabei ist der mittlere Filter um 45° gegenüber den andern beiden gedreht Einige Anteile des Lichts können bis zum dritten Filter durchtreten Mittlerer Filter dreht das Licht so, dass es nicht mehr völlig vom letzen Filter absorbiert wird

Polarisation von Licht Je mehr Filter man einsetzt, desto mehr kann man das Licht verdrehen, ohne das es zu sehr abgeschwächt wird Die Intensität des Lichts ist durch die Stärke der Verdrehung und durch die Zahl der Polarisationsfilter beeinflussbar

Aufbau eines LCD-Bildschirms Aufbau einer Flüssigkristallzelle Das Licht (6) der Beleuchtung wird polarisiert (2), gefiltert (3), durchquert die hintere Glasscheibe (4), den Flüssigkristall (5), die vordere Glasscheibe (4), die vordere Filterfolie (3) und den vorderen Polarisator (2) und tritt schließlich farbig aus (1).

Aufbau eines LCD-Bildschirms Flüssigkristall: - fühlt sich wie Schmierseife an - einerseits Flüssigkeit (zufällige Position der Moleküle), andrerseits Festkörper (geordnete Struktur wie in einem Kristall) - Moleküle lang und dünn (anders als in Flüssigkeiten)

Aufbau eines LCD-Bildschirms Funktionsweise des Flüssigkristalls: Kristalle absorbieren nichts, sie verdrehen das polarisierte Licht in der Ebene Verdrehen funktioniert nur mit pol. Licht => davor ein Polarisationsfilter

Aufbau eines LCD-Bildschirms Flüssigkristall befindet sich zw. zwei Glasplatten mit horizontalen und vertikalen Rillen => Flüssigkristall ordnet sich spiralförmig zw. Glasplatten an

Aufbau eines LCD-Bildschirms Polarisierter Lichtstrahl tritt durch die verdrehten Flüssigkristallmoleküle hindurch und am letzten Filter wieder heraus Flüssigkristall hat den Lichtstrahl dabei um 90° gedreht, sodass der letzte Filter den Strahl nicht absorbieren kann

Aufbau eines LCD-Bildschirms Vor dem vordersten Filter ist eine Glasplatte mit Zellen angebracht, die aus roten, blauen und grünen Filtern bestehen Der Lichtstrahl trifft auf die Pixel und lässt diese aufleuchten Ein Trio aus roter, grüner und blauer Zelle stellt ein Pixel dar Die Helligkeit der drei Zellen bestimmen die Farbe des Pixels

Bilderzeugung Bsp. Taschenrechner: Segment der Anzeige: entweder hell oder dunkel Hell: Flüssigkristalle drehen das pol. Licht um genau 90°, so dass es durch beide zueinander senkrecht aufgestellte Filter voll hindurch treten kann

Bilderzeugung Dunkel: durch Anlegen eines el. Feldes richten sich die Moleküle des Flüssigkristalls nach dem el. Feld aus und bilden eine Reihe Das pol. Licht wird nicht mehr um 90° gedreht und kann damit nicht mehr durch den zweiten Filter hindurch

Bilderzeugung Bsp. Laptop: Wenn der Strahl auf die mit Pixeln besetzte Glasplatte trifft, können durch die Beleuchtung der drei verschiedenen Filter 8 Farben entstehen Mehrere Farbmöglichkeiten: je stärker das el. Feld ist, desto größer ist die Verdrehung der Molekühle, desto heller die einzelne Zelle

Bilderzeugung So kann ein Pixel jede gewünschte Farbe haben Die farbigen Pixel wirken zusammen, um ein scharfes und detailreiches Bild zu ergeben