Funktionsweise von TFT-Bildschirmtechnologien IPS und MVA

[Günther S]

Hallo zusammen,

ich studiere seit einiger Zeit intensiv die Funktionsweise verschiedener Flüssigkristallanzeigen und leider habe bisher keine Antwort darauf gefunden, wie genau bei IPS und MVA das Licht polarisiert ist.
Wie TN, STN, DSTN, FSTN, TSTN (alle Passiv-Matrix-Displays) bzw. TFT-TN-LCDs funktionieren ist mir klar. Nur bei IPS/MVA habe ich bisher keine genaue Aussage gefunden, wie die Polarisationsrichtung der Lichtwellen durch das Anlegen einer Spannung verändert wird, damit diese den zweiten Pol-Filter (Analysator) passieren kann und der Pixel hellgeschalten wird (bzw. dunkel, falls Normally White Mode).
Laut sämtlicher Grafiken die ich bisher gesehen habe, sind nämlich z.B. bei IPS alle LC-Moleküle exakt parallel ausgerichtet (innerhalb einer Flüssigkristallzelle) und man kann durch ein E-Feld lediglich die Ausrichtung aller LC-Moleküle gleichzeitig und um denselben Winkel verändern. Das gäbe aber für mich keinen Sinn, da ich nicht nachvollziehen kann, wo hier die Polarisationsrichtung der Lichtwelle gedreht wird (wird sie das überhaupt?). Kann mir hier irgendjemand weiterhelfen (oder hat eine Idee, wo man diesbzgl. genaue Infos herbekommen könnte)?

Gruß,
Günther

[Der Martin]

Hallo Günther,

Wie TN, STN, DSTN, FSTN, TSTN (alle Passiv-Matrix-Displays) bzw. TFT-TN-LCDs funktionieren ist mir klar.

huii, mir war gar nicht bewusst, dass es so viele Variationen gibt...

Laut sämtlicher Grafiken die ich bisher gesehen habe, sind nämlich z.B. bei IPS alle LC-Moleküle exakt parallel ausgerichtet (innerhalb einer Flüssigkristallzelle) und man kann durch ein E-Feld lediglich die Ausrichtung aller LC-Moleküle gleichzeitig und um denselben Winkel verändern. Das gäbe aber für mich keinen Sinn, da ich nicht nachvollziehen kann, wo hier die Polarisationsrichtung der Lichtwelle gedreht wird

Mir ist diese Display-Technologie bisher nicht vertraut, darum kann ich jetzt nur mal "laut denken".

Beim klassischen LCD liegen zwei polarisierende Folien übereinander, deren Polarisationsebenen um 90° verdreht sind. Das Flüssigkristall-Material dazwischen ist im neutralen Zustand amorph, hat also im Gesamtergebnis keine optische Auswirkung. Beim Anlegen einer Spannung richten sich die Moleküle alle in einer Orientierung aus, und das bewirkt eine Drehung der Polarisation der Lichtwellen um 90°. Ergebnis: Lichtwellen, die die erste Folie passiert haben, können nach dem Passieren der LC-Schicht auch durch die zweite Folie wieder austreten.

Ich vermute nun, dass beim IPS die nicht errekten LC-Moleküle, die ja -wie du sagst- schon alle in eine Richtung ausgerichtet sind, die Funktion der ersten Folie übernehmen und nur noch auf einer Seite des Displays eine weitere Polarisationsfolie sitzt. Beim Anlegen einer Spannung ändert sich die Polarisierung des LC-Materials, und dadurch ändern sich im Zusammenspiel mit der verbleibenden Folie die optischen Eigenschaften des betreffenden Segments.

Wie gesagt, nur meine Vermutung.

Kann mir hier irgendjemand weiterhelfen (oder hat eine Idee, wo man diesbzgl. genaue Infos herbekommen könnte)?

Nö, weitere Infos oder Quellen habe ich leider auch nicht.

So long,
 Martin

[Günther S]

Hallo Martin,

Ich vermute nun, dass beim IPS die nicht errekten LC-Moleküle, die ja -wie du sagst- schon alle in eine Richtung ausgerichtet sind, die Funktion der ersten Folie übernehmen und nur noch auf einer Seite des Displays eine weitere Polarisationsfolie sitzt. Beim Anlegen einer Spannung ändert sich die Polarisierung des LC-Materials, und dadurch ändern sich im Zusammenspiel mit der verbleibenden Folie die optischen Eigenschaften des betreffenden Segments.

das wäre zwar nach meinem bisherigen Wissensstand möglich, doch laut aller Grafiken die ich bisher gesehen habe, sind sowohl bei IPS als auch bei MVA je zwei Polfilter verbaut, nicht nur einer. Also so scheint es nicht gemacht zu werden...

Hat sonst noch jemand eine Idee wie das funktioniert oder eine gute Anlaufstelle für solche Probleme?

Gruß,
Günther