Überblick

Materialien für dünne Displays

Heutige Displays basieren fast ausschließlich auf Flüssigkristallen oder OLEDs.

  • Michael Heckmeier, Udo Heider und Roman Maisch
  • 04 / 2015 Seite: 33

Inzwischen haben Flüssigkristalle nahezu den gesamten Markt für Fernseher erobert und erlauben immer größere Displays bei extrem schmaler Bauweise sowie das Eintauchen in eine dreidimensionale Welt. Seit etwa 15 Jahren wächst auch der Marktanteil von Displays aus organischen Leuchtdioden.

Von der Entdeckung der Flüssigkristalle durch den Botaniker Friedrich Reinitzer 1888 an der Deutschen Technischen Hochschule Prag war es ein langer Weg bis zu Displayanwendungen [1]. Zunächst war die Beobachtung von zwei Schmelzpunkten bei Cholesterylbenzorat und von diversen Farberscheinungen im Polarisationsmikroskop der Start eines jahrzehntelangen Streits in der wissenschaftlichen Welt. Neben der Reinheit der Materialien bestand Zweifel an der grundsätzlichen Möglichkeit, dass „flüssige Kristalle“ existieren, zeitweise wurde gar über „lebende Kristalle“ spekuliert. Erst 50 Jahre nach Entdeckung der Flüssigkristalle (Abb. 1) war es gelungen, viele ihrer Eigenschaften zu beschreiben, eine vollständige theoretische Beschreibung oder konkrete Anwendungen waren jedoch noch weit entfernt.1)

Erste Anwendungen auf der Grundlage der elektro-optischen Eigenschaften von Flüssigkristallen realisierte George Heilmeier in den 1960er-Jahren [3]. Ein Durchbruch gelang 1970 mit der Entwicklung der TN-Zelle (Twisted Nematic, Abb. 2) durch Wolfgang Helfrich und Martin Schadt und fast zeitgleich durch James Ferguson. In der TN-Zelle sind die Flüssigkristalle schraubenförmig mit einer Verdrillung von 90° angeordnet. Ist dabei das Produkt aus Schichtdicke und Doppelbrechung der Flüssigkristalle auf einen festen Wert von etwa 500 nm eingestellt, so kann anschaulich gesprochen die Polarisationsrichtung des Lichts nach Eintritt in die Zelle der Flüssigkristallschraube folgen und einen zweiten, um 90° gedrehten Polarisator durchqueren. In dem Fall ist die Zelle transparent...

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