“Never the same color”

Am Volumen der Gehäuse änderte auch das Aufkommen des Farbfernsehens Ende der 1960er-Jahre nichts: Ob der in Westeuropa, Afrika, dem südlichen Teil Asiens, Südamerika und Australien dominierende Standard PAL, das nord- und mittelamerikanische NTSC oder das in Frankreich, Osteuropa und Westafrika verwendete SECAM – in allen modernen Farbfernsehsystemen werden drei Elektronenstrahlen parallel zueinander eingesetzt. Sie erzeugen dicht nebeneinander liegende Leuchtflecke in den drei Grundfarben, die den für das Auge wahrnehmbaren Bildpunkt bilden.

Das beste TV ist voller Dynamik – das unterstrichen auch die Olympischen Spiele 1968 in Mexiko: In den Vereinigten Staaten hatte sich damals das Farbfernsehen nach dem NTSC-Standard bereits etabliert. Wobei nicht immer feststand, in genau welchen Farben der Sport eigentlich auf die Scheibe kam: Der Kalauer „Never The Same Color“ (zu Deutsch: „Nie die gleiche Farbe“) über den US-Standard NTSC hat sich bis heute gehalten. Röhrenfernsehen wurde mit den Jahren bunter, schärfer, größer und auch deutlich schlanker. Nur echte Flachbildgeräte ließen sich mit dieser Technik einfach nicht bauen.

Dabei schien doch die Technik für die schönen, neuen, flachen Fernseher zum Greifen nah, als seit den 1970er-Jahren die Flüssigkristallanzeigen die Welt erblickten. Ein Nachteil dieser innovativen Displaytechnik lag noch in der Reaktionszeit der 1971 entwickelten nematischen Drehzellen. So heißen um 90 Grad schraubenförmig verdrehte Flüssigkristallstrukturen, die zwischen zwei Glasscheiben mit im rechten Winkel zueinander stehenden Polarisationsfiltern liegen. Im Ruhezustand lassen die TN Licht passieren, durch Anlegen einer elektrischen Spannung ordnen sich die Flüssigkristalle allerdings parallel zum elektrischen Feld an, und die Zellen verdunkeln sich.

LCD wird für das Fernsehen optimiert


Die ersten Flüssigkristall-Displays sorgten für eine revolutionäre Anzeigentechnik in Taschenrechnern und Armbanduhren, arbeiteten aber rein reflektiv und waren deshalb viel zu kontrastarm für Fernsehbildschirme. Drei LCD-Generationen später gingen im Jahr 1989 die Active Matrix Displays an den Start, die auch technische Grundlage der LCD-Monitore für Laptops und Desktop-Computer in den 1990er-Jahren waren. So nahe war die Flüssigkristallanzeige der Sehgewohnheit des Fernsehens noch nie gekommen.
Mit Nachdruck arbeiteten die Forscher nun an Materialien und Techniken, welche die Computeranzeigen weiter verbesserten und damit auch den letzten Schritt für das revolutionäre flache Fernsehen erlaubten. Das Problem des Kontrastverlustes bei seitlicher Ansicht lösten LCD-Bildschirme mit IPS-Technik, die 1996 aufkamen. Das VA-Verfahren aus dem Jahr 1998 legte in Sachen Kontraststärke und Betrachtungswinkel noch einmal nach.

200 Bilder in der Sekunde


VA ist auch die Grundlage der PS-VA-Materialien, deren Polymere für die Vorverkippung der Flüssigkristall-Moleküle im Schwarzzustand in eine bestimmte Richtung sorgen. Diese „Tilt“ genannte Orientierung lässt die Moleküle quasi mit gespannten Muskeln auf dem Startblock stehen, bereit zum Sprint in die richtige Richtung. Das Ergebnis dieser neuen Technik sind schnellere Schaltzeiten im untersten einstelligen Millisekunden-Bereich, die wiederum höhere Ansteuerfrequenzen von 200 Hertz und mehr erlauben – für eine noch natürlichere Darstellung bewegter Bilder. „Mit entsprechend schnellen Materialien sind auch 400-Hertz-LCD-Fernseher möglich“, sagt dazu Dr. Werner Becker.

Plasma gegen LCD


Ende der 1990er-Jahre hatte erst einmal die Plasmatechnik die Nase vorn bei den neuartigen Flachbild-Fernsehern. Gerade in großformatigen Fernsehbildschirmen setzte sich dieses Verfahren durch. Ein farbiger Bildpunkt entsteht hier, indem Edelgas in einer Kammer ionisiert wird und dadurch UV-Strahlung aussendet, die einen entsprechenden Leuchtstoff anregt.
2002 – etwa zwei Jahre nach dem Start der Plasmafernseher – kamen die ersten rundum überzeugenden LCD-Fernseher in die Läden. Im Jahr 2006 hatten Flachbildschirme beider Systeme zusammen schon den größten Marktanteil beim Verkauf neuer TV-Empfänger in Deutschland. Und weitere zwei Jahre danach beherrschten LCD-Apparate unangefochten den Markt.
Merck arbeitet derweil schon an den künftigen Generationen der LCD-Fernseher. „Ein revolutionäres Bildschirmkonzept“ werde derzeit zur Serienreife entwickelt, sagt Dr. Werner Becker. Dabei schalten die Moleküle nicht mehr innerhalb der flüssigkristallinen Phase, sondern wechseln zwischen der nematischen optisch anisotropen und einer optisch isotropen Phase.
Die Vorteile sind gewaltig, dazu gehören beispielsweise hervorragende optische Eigenschaften unabhängig von der Schichtdicke, eine einfachere Produktion und schnellere Schaltzeiten. Schon in der mittelfristigen Zukunft könnten LCD-Fernseher mit dieser neuen Technik auf den Markt kommen.
Glossar

AMD
CCFL
CRT
IPS
LCD
LED
NTSC
PAL
PS-VA
SECAM
TN
VA

Aktivmatrix-Anzeige
Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe
Kathodenstrahlröhre
In einer Ebene arbeitende Flüssigkristalle
Flüssigkristallanzeige
Leuchtdiode
Nordamerikanischer Farbfernsehstandard
Westeuropäischer Farbfernsehstandard
Flüssigkristalle mit polymerstabilisierter vertikaler Orientierung
Französischer und osteuropäischer Farbfernsehstandard
Nematischen Drehzellen
Vertikale Anordnung der Flüssigkristalle

 

Dr. Werner Becker
© Merck
Dr. Werner Becker, Senior Director, Technology & Head of Global LC Regulatory Affairs