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LCD-Bildschirme sind viel platzsparender als die alten Röhrenbildschirme. (Bild: Shutterstock)
WIE FUNKTIONIEREN LCD-BILDSCHIRME?
Sie enthalten Flüssigkristalle, die das Licht brechen und so farblich sind. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung ändern sich die Eigenschaften der Flüssigkristalle und somit auch deren Farbe.
Die LCD-Technologie wird nicht nur in Fernsehern verwendet, auch in Bildschirmen von Mobiltelefonen, Digitaluhren oder Taschenrechnern wird sie verwendet. LCD ist die englische Abkürzung für Liquid Crystal Display, also Flüssigkristallbildschirm. Ein Flüssigkristall ist eine Substanz, die flüssig ist und gleichzeitig auch Eigenschaften von Kristallen aufweist.
Eben ein grüner Rasen, dann ein Stück blauer Himmel
Trifft Licht auf die Flüssigkristalle im Bildschirm, reflektieren sie bestimmte Anteile des Lichts und leuchten dadurch in einer bestimmten Farbe. Die Farbe des Bildpixels muss sich aber schnell ändern können. Denn in einem Moment ist ein Bildschirmpixel Teil eines grünen Rasens und im nächsten Moment muss derselbe Pixel Teil des blauen Himmels sein.
Diese schnelle Änderung wird durch das Anlegen einer elektrischen Spannung hervorgerufen. Die elektrische Spannung ändert die Polarisationsrichtung des Lichts. Dies bedeutet nichts weiter, als dass sich die Kristalle des Displays beim Anlegen der Spannung anders ausrichten. Dadurch ändert sich das Verhalten des Lichts, wenn es den Kristall durchdringt und wir sehen eine andere Farbe in einer anderen Helligkeit.
Aufbau des Bildschirmes
Ein LCD-Bildschirms besteht aus zwei Glasplatten, eine vordere und eine hintere, die mit einer speziellen Substanz beschichtet sind. Auf diese Substanz wird ein Kunststoff aufgebracht. In diesen Kunststoff wird dann der Flüssigkristall eingelassen. Bei dem verwendeten Kunststoff handelt es sich um Polyvinylalcohol, kurz PVA.
In der heutigen Zeit ist Recycling ein immer wichtigeres Thema. LCD-Fernseher und Bildschirme werden millionenfach verkauft. Haben die Produkte ausgedient, sind sie reif für die Müllhalde. Sie können nämlich nicht richtig entsorgt werden. Nun hat eine Forschungsgruppe aus England einen Weg gefunden, wie man LCD-Bildschirme recyceln kann. Und das wieder gewonnene PVA kann man sogar in der Medizin verwenden.
Recycling und neue Anwendung
Kunststoffe wie das PVA sind Erdölprodukte. Und Erdöl ist ein Rohstoff, der nicht nachwächst und damit langsam knapp wird. Deshalb sollten Erdölprodukte wiederverwertet werden. Das geht aber nicht immer. Englische Forscher der Universität York haben jetzt eine Methode entwickelt, mit der das PVA aus LCD wieder gewonnen und sogar für Medikamente verwendet werden kann.
Das Verfahren ist recht einfach. Die beschichteten Glasplatten werden in Wasser eingeweicht, das PVA ausgefällt und anschliessend in einem Vakuumofen getrocknet. Dieses saubere PVA kann nun wieder gebraucht werden. PVA ist äusserst biokompatibel, das heisst, es kann sehr gut in menschliches Gewebe gepflanzt werden und richtet dort keinen Schaden an.
Im Gegenteil: PVA wird zum Beispiel als Knochenimplantat verwendet, um die Heilung von Knochenbrüchen zu unterstützen. Es hat aber noch andere, tolle medizinische Eigenschaften: PVA bildet mit Wasser einen Film, der der Tränenflüssigkeit des Auges sehr nahe kommt. Deshalb wird es in Augentropfen verwendet, mit denen trockene Augen behandelt werden können.
Quelle: SimplyScience Redaktion; Hunt et al. Expanding the potential for waste polyvinyl-alcohol. Green Chemistry, 2009