Die neuen Bilder kommen aus superflachen Fernsehgeräten

Von Gero von Randow

Der Science-fiction-Autor Douglas Adams beschrieb Menschen als "vom Affen abstammende Bioformen, die so erstaunlich primitiv sind, daß sie Digitaluhren noch immer für eine tolle Erfindung halten". Mittlerweile sind die klassischen, jetzt "analog" genannten Ziffernblätter wieder in Mode und die feschesten Vertreter der Gattung Homo ludens haben ein neues Spielzeug: kleine flache Fernseher. Ihnen liegt die gleiche Technik zugrunde wie den Digitaluhren, nämlich die Flüssigkristall-Anzeige (Liquid Crystal Display, LCD).

LCDs sind ein Gemeinschaftswerk von Chemikern und Elektronikern. Zwei europäische Firmen, Merck und Hoffmann-LaRoche, beherrschen den Weltmarkt für das Basismaterial, die Flüssigkristalle; die Displays hingegen werden fast ausnahmslos in Japan gebaut, nur der europäische Elektronik-Riese Philips hält mit. Der superflache Fernsehbildschirm, der wie ein Poster an der Wand hängt, ist das angestrebte Entwicklungsziel. Aber nicht nur beim Pantoffelkino sind gestochen scharfe, farbentreue und bewegte Bilder oder Graphiken erwünscht. Die dünnen LCD-Folien könnten auch überall dort nützlich sein, wo Information anschaulich dargeboten werden soll: in Fahrzeugen und Photoapparaten, an Leitständen oder Litfaßsäulen, in Krankenhäusern und Kontrollräumen. Fachleute gehen davon aus, daß über kurz oder lang die Flüssigkristalle die Braunsche Röhre ablösen werden, deren Elektronenstrahl gegenwärtig die Bilder auf die meisten Computer- und Fernsehbildschirme zaubert. Denn Flüssigkristallanzeigen sind nicht nur flimmerfrei. Sie verbrauchen vor allem auch wenig Platz und Energie. Weil LCDs ohne den starken Elektronenstrahl der Braunschen Röhre auskommen, sind sie obendrein auch besser gegen Abhörangriffe gefeit.

Geordnete Kristalle

Kristalline Flüssigkeiten sehen im allgemeinen trüb aus und fühlen sich zwischen den Fingern an wie leichtes Maschinenöl. Wie die meisten Öle bestehen auch sie aus länglichen Molekülen. Diese sind zwar nicht zu starren Kristallen geordnet, sie fließen aber auch nicht frei durcheinander. Sie können nach verschiedenen Regeln geordnet sein; die einfachsten sind jene der "nematischen Phase": die Molekülstäbchen liegen parallel ausgerichtet neben- und übereinander wie die Zahnstocher in der Dose. Solche "nematischen Kristalle" sind der Stoff, aus dem die meisten LCD-Bilder sind.

Hinreichend dünne Schichten aus nematischen Kristallen sind nicht mehr milchig-trüb, sondern durchsichtig. Die molekularen Stäbchen können physikalisch einfach geordnet werden, indem ein Tropfen flüssigkristalliner Substanz zwischen zwei speziell behandelte Glasscheiben gepreßt wird: Deren Oberflächen werden erst mit einer leitenden und transparenten "Wandschicht" überzogen und anschließend in ein und dieselbe Richtung poliert. Dabei entstehen in der polierten Schicht mikroskopisch feine, parallel laufende Rillen. Die an dieser Schicht liegenden Stäbchen fügen sich brav in die parallelen Mikrorillen; warum sie das tun, ist noch nicht ganz erforscht. Aufgrund innerer Wechselwirkungen legen sich auch alle anderen Moleküle im Flüssigkristall in die gleiche Richtung, ähnlich Kompaßnadeln in einem Feld. Werden nun die beiden Glasscheiben um 90 Grad gegeneinander verdreht, so drehen sich die Kristallstäbchen an der Kontaktfläche voll mit, im Inneren hingegen immer weniger. Sie bilden eine Art Wendeltreppe.