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Platzsparender Bildschirmaufbau und geringer Stromverbrauch:

Flüssigkristalle machen tragbare PCs billiger

21.08.1987

Vor allem bei tragbaren PCs setzt die Industrie auf Flüssigkristall-Anzeigen (LCDs). Sie erlauben platzsparenden Bildschirm-Aufbau und verbrauchen weit weniger Strom als beispielsweise Monitore mit Kathodenstrahlröhre. Konkurrenten der Liquid-Crystal-Technik bei den Flachbildschirmen sind vor allem Plasma-, Elekroluminiszenz- und Elektrofluoreszenz-Verfahren.

In LCDs werden organische Kristalle mit elektrooptischen Eigenschaften verwendet. Setzt man sie einem elektrischen Feld aus, ordnen sie sich parallel zueinander an. Dieser Richtungswechsel beeinflußt die Lichtdurchlässigkeit des Materials. Hier setzen zwei Hauptverfahren der LC-Technik an.

LCDs können Informationen nicht selbständig speichern

Auf optische Trübung setzt die DS-Methode: Anfang geordnete Moleküle bringt der Stromeinfluß durcheinander und blockiert damit den Lichtweg.

Bei dem zweiten Prinzip, der Twisted Nematic (TN), verdrillt ("twisted") die angelegte Spannung die Moleküle innerhalb der LC-Schicht. Die so verdrehten Kristalle beinflussen polarisiertes Licht: Je nach Bauweise wird eine Zelle durchlässig oder sperrt die Strahlen.

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*Rolf Schauder ist Redakteur der CW-Schwesterzeitung PC-Woche

LCDs gehören zu den "passiven" Anzeigen. Diese sind nicht in der Lage, Bildschirminformationen selbsttätig zu speichern; sie müssen entweder permanent oder in regelmäßigen Zeitabständen (Multiplex-Verfahren) angesprochen werden.

Abb. 1 zeigt das Aufbauschema eines LCD. In diesem Fall handelt es sich um das Supertwist"-Verfahren von Zenith. In der Bildmitte befinden sich die Flüssigkristalle (Liquid Crystal Material). Zwei Alignment-Layer (Fixierungsflächen) schließen die Kristalle ein und bestimmen ihre Ausgangslage - die kristalline Ausrichtung ohne Stromeinfluß.

Kreuzweise auf dem Barrier-Layer (Begrenzungsfläche) angeordnet, durchsichtige Streifenelektroden bilden in der nächsten Ebene eine Steuermatrix: Soll eine Zelle aktiviert werden, fließt Wechselstrom durch die entsprechende Zeile und Spalte. Im Schnittpunkt baut sich dann ein elektrisches Feld auf.

Glasplatten sorgen für die nötige Festigkeit der Konstruktion, und Polarisationsfilter dienen je nach verwendeter Technik der Kontrastverstärkung oder machen kristalline Veränderungen erst sichtbar.

Die Flüssigkristalltechnik ist aber mit einigen Nachteilen verbunden, die materialtypisch und daher schwer zu beseitigen sind. Besitzer einer LDC-Quarzuhr können von einem großen Betrachtungswinkel aus erkennen, wie langsam die einzelnen Segmente an- und ausgeschaltet werden. Viskosität nennt der Techniker dieses "zähe" Verhalten der Kristalle. Schaltzeiten, die bis in den Zehntelsekunden-Bereich gehen wirken sich vor allem bei der Anzeige rasch wechselnder Grafiken störend aus.

Ein weiteres Manko ist die fehlende Eigenleuchtkraft der Kristalle.

Man geht zwei Wege bei der nötigen indirekten Beleuchtung: Nutzung des Umgebungslichts und Hintergrundbeleuchtung ("Backlit"-Verfahren). Die Stromersparnis ist der Vorteil bei der Nutzung des "Reflected Light"-Verfahrens. Hauptnachteile sind der geringere Kontrast und die Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen. Auch in der Dämmerung ist ein Portable mit "Backlit"-LCD einsatzbereit. Höherer Kontrast wird hier aber mit größerem Stromverbrauch erkauft - ein Kriterium für netzunabhängige Portables.