Definition Was ist ein LCD?

Von wort_und_text

Ein LCD ist ein elektronisches Display, das auf der Basis von Flüssigkristallen arbeitet. Die Verbreitung dieses Displaytyps hat in den letzten Jahrzehnten stetig zugenommen. Heute kommen LCDs in ihren verschiedenen Varianten in zahlreichen Alltagsgeräten zum Einsatz.

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(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

LCD steht als Abkürzung für Liquid Crystal Display, was sich auf Deutsch mit Flüssigkristall-Bildschirm übersetzen lässt. Ob Fernseher, Laptop, Smartphone, Taschenrechner, Messgerät oder Uhr – der Displaytyp ist aus dem modernen Alltag nicht mehr wegzudenken. Obwohl sich die Displays dieser Geräte in Eigenschaften wie Auflösung, Helligkeit oder Farbdarstellung unterscheiden, basieren sie alle auf dem besonderen Verhalten sogenannter Flüssigkristalle.

Funktionsweise von LCDs

Flüssigkristalle vereinen bestimmte physikalische Eigenschaften fester und flüssiger Materialien. Sie haben eine Struktur, deren Ausrichtung sich durch Einwirkung von außen leicht beeinflussen lässt. Im LCD sind diese Kristalle in einer Schicht grundsätzlich so angeordnet, dass sie eindringendes Licht durchlassen. Das Display erscheint dann hell.

Durch Anlegen einer Spannung richten sich die Kristalle in der Schicht aus und lassen das Licht nur noch teilweise oder gar nicht mehr durchdringen. Abhängig von der angelegten Spannung zeigen sich so auf dem Display verschiedene Graustufen.

Um auch Farben darzustellen, werden im LCD zusätzlich rote, grüne und blaue Farbfilter verbaut. Jedes Pixel im Display setzt sich aus drei Subpixeln in diesen Farben zusammen, die bis zu 256 verschiedene Helligkeitsstufen annehmen können. So lassen sich im Bild Millionen verschiedener Farben darstellen.

LCD-Varianten und ihre Eigenschaften

Ein Passiv-Matrix-Display (PMLCD) versorgt die Pixel über ein Gitter aus Leiterbahnen mit Spannung. Aktiv-Matrix-Displays (AMLCDs) steuern hingegen die Spannung direkt an den Pixeln, meist über einen dort verbauten Dünnschichttransistor (TFT). Diese Displays erreichen eine deutlich bessere Farbdarstellung und einen höheren Kontrast, sodass Smartphones, Laptops und Fernseher heute ausschließlich Aktiv-Matrix-Displays verwenden. In einfacheren Geräten finden sich hingegen weiterhin oft die preiswerten Passiv-Matrix-Displays.

Displays in höherwertigen Geräten besitzen praktisch immer eine Hintergrundbeleuchtung, die in der Regel auf LEDs basiert. Im Gegensatz zu diesen transmissiven Displays kommen reflexive Displays ohne Hintergrundbeleuchtung aus. Sie arbeiten mit Sonnen- oder Umgebungslicht, welches im Display von einem Spiegel reflektiert wird.

Nach der Ausrichtung der Flüssigkristalle werden zudem die Technologien TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment) und IPS (In-Plane Switching) unterschieden. Bei TN-Displays sind die Kristalle im Ruhezustand schraubenförmig gedreht, bei der VA-Technologie vertikal aufgestellt und bei IPS-Displays liegen sie auf einer horizontalen Ebene. TN-Displays sind weitverbreitet und relativ preiswert. Die teureren VA- und IPS-Displays bieten allerdings meist bessere Leistungen bei Farbe, Kontrast und Blickwinkel.

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