Was ist eine Flüssigkristallanzeige?
Flüssigkristallanzeigen werden auch LCD-Anzeige genannt, was eine Abkürzung für Liquid Crystal Display ist. Es ist eine in modernen elektronischen Geräten weit verbreitete Anzeigetechnologie.
Wie der Name schon sagt, nutzt es die Eigenschaften von Flüssigkristallen zur Anzeige von Bildern. Flüssigkristalle haben Eigenschaften, die zwischen denen von Festkörpern und Flüssigkeiten liegen, und ihre Ausrichtung kann durch elektrische Signale verändert werden. Diese Eigenschaft wird genutzt, um die Menge des durchgelassenen Lichts zu steuern und Bilder zu erzeugen.
Flüssigkristallanzeigen werden aufgrund ihrer geringen Dicke, ihres geringen Gewichts und ihrer Energieeffizienz in einer Vielzahl von Produkten eingesetzt. Sie bieten außerdem eine hohe visuelle Qualität, z. B. in Bezug auf Farbwiedergabe und Betrachtungswinkel, und eignen sich daher für die professionelle Videoproduktion, für Spiele und für die Filmwiedergabe.
Anwendungen von Flüssigkristallanzeigen
Eine typische Anwendung für Flüssigkristallanzeigen sind Fernsehgeräte. Sie werden aber auch in einer Vielzahl anderer Anwendungen eingesetzt, wie unten dargestellt.
1. Computermonitore und Fernsehgeräte
Flüssigkristallanzeigen werden häufig als Bildschirme für PC-Monitore und Fernsehgeräte verwendet. Ihre geringe Dicke, ihr geringes Gewicht, ihre Energieeffizienz und ihre hohe Farbwiedergabe machen sie zu einer hervorragenden Wahl für diese Produkte.
Auch für Fernsehgeräte mit immer größeren Bildschirmen sind Flüssigkristallanzeigen aufgrund ihrer hohen Auflösung und ihres großen Betrachtungswinkels die bevorzugte Wahl.
2. Smartphones und Tablets
Smartphones und Tablets sind ein weiterer wichtiger Anwendungsfall für Flüssigkristallanzeigen. Diese Geräte erfordern dünne und leichte Displays mit minimalen Auswirkungen auf die Akkulaufzeit, und Flüssigkristallanzeigen werden in vielen Geräten verwendet, um diese Anforderungen zu erfüllen.
3. Anzeigen in Fahrzeugen
In den letzten Jahren wurden Flüssigkristallanzeigen auch in Armaturenbrettern und Infotainment-Systemen in Fahrzeugen eingesetzt. Hohe Sichtbarkeit und Farbwiedergabe sind erforderlich, um dem Fahrer die notwendigen Informationen deutlich zu vermitteln.
Außerdem ist es wichtig, dass das Display dünn und leicht ist, um den begrenzten Platz im Auto effektiv nutzen zu können. Flüssigkristallanzeigen, die diese Anforderungen erfüllen, sind in der Automobilindustrie weit verbreitet.
4. Digitale Beschilderung
Die digitale Beschilderung bezieht sich auf digitale Werbetafeln, die in Geschäftsräumen und öffentlichen Verkehrsmitteln zu finden sind. Diese Anzeigetafeln müssen in hellen Umgebungen gut sichtbar sein und lebendige Farben auf großen Bildschirmen darstellen können. Flüssigkristallanzeigen erfüllen diese Anforderungen und haben sich zu einer wichtigen Anzeigetechnologie für die digitale Beschilderung entwickelt.
Funktionsweise der Flüssigkristallanzeigen
Um die Funktionsweise von Flüssigkristallanzeigen zu verstehen, ist es zunächst wichtig, die Eigenschaften von Flüssigkristallen zu kennen. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei Flüssigkristallen um eine Substanz mit Eigenschaften, die zwischen denen von Festkörpern und Flüssigkeiten liegen, und ihre Ausrichtung kann durch elektrische Signale verändert werden. Flüssigkristallanzeigen nutzen diese Eigenschaften, um Bilder zu erzeugen.
1. Die Flüssigkristallzelle
Das Herzstück eines Flüssigkristalldisplays ist eine Struktur, die Flüssigkristallzelle. Die Flüssigkristallzelle besteht aus einer Flüssigkristallschicht, die zwischen zwei Glasplatten eingeschlossen ist, mit polarisierenden Platten auf beiden Seiten. Jedes Pixel in der Flüssigkristallzelle empfängt ein elektrisches Signal über Elektroden, die die Ausrichtung des Flüssigkristalls als Reaktion auf das Signal ändern.
2. Steuerung des Lichts
Die Funktionsweise einer Flüssigkristallzelle beruht auf der Steuerung des Lichts durch Veränderungen der Polarisation des Lichts und der Ausrichtung des Flüssigkristalls. Liegt kein elektrisches Signal in der Flüssigkristallzelle vor, ist die Ausrichtung des Flüssigkristalls an der Polarisationsplatte ausgerichtet, und das Licht der Hintergrundbeleuchtung durchdringt die Flüssigkristallzelle und wird auf dem Bildschirm ausgegeben.
Wenn jedoch ein elektrisches Signal an die Flüssigkristallzelle gesendet wird, ändert sich die Ausrichtung des Flüssigkristalls und damit die Richtung, in der sich das Licht ausbreitet. Dadurch wird die Lichtmenge gesteuert, die durchgelassen wird, und es können Bilder erzeugt werden.
3. Farbfilter
Farbfilter sind erforderlich, um Farbbilder auf Flüssigkristallanzeigen darzustellen. Jedes Pixel ist in drei Unterpixel – rot, grün und blau – unterteilt, die jeweils mit einem Filter in der entsprechenden Farbe versehen sind. Dadurch wird sichergestellt, dass das weiße Licht der Hintergrundbeleuchtung an jedem Teilpixel in die entsprechende Farbe umgewandelt wird, wodurch ein Farbbild entsteht.
Dies sind die grundlegenden Funktionsweisen von Flüssigkristallanzeigen. Auf diese Weise erzeugen Flüssigkristallanzeigen hochwertige Bilder, indem sie die Eigenschaften von Flüssigkristallen und die physikalischen Eigenschaften des Lichts geschickt nutzen.
Auswahl einer Flüssigkristallanzeige
Es gibt verschiedene Spezifikationen, die die Leistung eines Flüssigkristalldisplays beschreiben; vergleichen Sie bei der Auswahl eines Flüssigkristalldisplays die Auflösung, die Form des Bildschirms, das Aussehen des Bildschirms und die Reaktionszeit.
1. Auflösung
Die Auflösung gibt die Anzahl der Punkte an, die ein Bildschirm ausgeben kann: 1920 x 1080 bedeutet, dass er einen Bildschirm mit 1920 x 1080 Punkten anzeigen kann. Je mehr Punkte angezeigt werden können, desto besser ist die Leistung, aber desto höher sind auch die Kosten.
2. Form
Die meisten Flüssigkristallanzeigen haben heute eine breite Bildschirmform. In der Vergangenheit wurden auch viele quadratische Bildschirme verkauft.
In jüngster Zeit werden auch Monitore verkauft, die noch breiter sind als breite Monitore, die so genannten Ultrawides. Einige ultrabreite Monitore sind gebogen, um die Betrachtung zu erleichtern.
3. Sichtbarkeit des Bildschirms
Es gibt zwei Arten der Bildschirmdarstellung: Glare, mit einer großen, hochglänzenden Oberfläche, und Non-Glare, mit einer niedrig glänzenden Oberfläche. Blendende Bildschirme wirken heller und lebendiger, belasten aber auch die Augen stärker.
4. Reaktionszeit
Die Reaktionszeit ist die Zeit, die benötigt wird, bis der Eingabewert auf dem Bildschirm angezeigt wird. In den letzten Jahren sind Produkte mit einer Reaktionszeit von weniger als 8 ms üblich. Monitore mit geringer Latenzzeit sind für Spiele geeignet.
Weitere Informationen über Flüssigkristallanzeigen
Flüssigkristallanzeigen in der Elektronik
Flüssigkristallanzeigen werden zur Realisierung von Bildschirmanzeigen in der Elektronik verwendet. Flüssigkristallanzeigen, die nur Zeichen darstellen, werden als Zeichenanzeigen bezeichnet. Zeichenanzeigen können eine feste Anzahl von Zeichenketten darstellen. Eine 24 x 2-zeilige Zeichenanzeige kann zum Beispiel eine Zeichenfolge von 24 x 2 Zeichen gleichzeitig anzeigen.
Solche Zeichenanzeigen können mit Spannungen von bis zu 5 V betrieben werden. Da die Zeichenanzeige auch ein Modul für die Anzeige von Zeichenketten enthält, brauchen Sie nur den Zeichencode von außen zu senden, und die Zeichenanzeige wird automatisch die Zeichenanzeige realisieren.